【正文】 題的主要內(nèi)容： （1）本船從外型、布置、結(jié)構(gòu)、性能等方面進行研究，并進行初步設(shè)計。它的動力系統(tǒng)有兩種，一是用電池作為動力，而是燃燒柴油轉(zhuǎn)化為動力。它可以自主航行，在軍事等方面發(fā)揮重要的作用。這條船船長13公尺，速度每小時19海里。在1970年左右，美國等國就能對地表水進行自動監(jiān)測。國外的水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展多年，美國，英國，日本等已經(jīng)有廣泛的應(yīng)用。該船吃水淺，速度快，操縱靈活，穩(wěn)性好，外形美觀，并可自動采集樣本。該船負(fù)責(zé)對長江水域水資源污染情況進行監(jiān)測，為治理水污染提供依據(jù)。該船同時具備深水采樣和現(xiàn)場分析監(jiān)測功能，靜水航行速度達30公里/每小時，還配有雷達衛(wèi)星等導(dǎo)航設(shè)備?！盎辞逄枴笔俏覈诙l內(nèi)河水質(zhì)監(jiān)測船，船長37米，總噸位205噸，航速每小時20多公里，它服務(wù)于淮河水，為淮河水的保護，監(jiān)測，治理做出了很大的貢獻[2]。還有對沿岸生態(tài)保護和治理，還能對各類船舶及沿線碼頭污水排放有效的進行監(jiān)測、檢查、對水上突發(fā)事件應(yīng)急處理并可做水上防污宣傳樣化觀測和研究等。不僅如此，還可以進行多方面大范圍的觀測，取得多方面的數(shù)據(jù)，這是固定監(jiān)測所不能比擬的。因為移動監(jiān)測具有靈活性好，測量及時等優(yōu)點，其中水質(zhì)監(jiān)測船就是移動監(jiān)測的一種。在如今，水質(zhì)監(jiān)測有三種方法：一是實驗室監(jiān)測，二是自動站監(jiān)測，三是移動站監(jiān)測。水質(zhì)監(jiān)測可以及時準(zhǔn)確的反應(yīng)水環(huán)境的現(xiàn)狀，污染程度，并能預(yù)測它的發(fā)展趨勢，這為水環(huán)境研究，保護提供了重要的科學(xué)數(shù)據(jù)。因此，對內(nèi)河水環(huán)境進行保護是十分有必要的。這種現(xiàn)象與中國經(jīng)濟的快速發(fā)展有很大關(guān)系，可最關(guān)鍵的是人們只注重經(jīng)濟的發(fā)展，忽略了對環(huán)境的保護，導(dǎo)致工業(yè)生產(chǎn)，人們生活的廢水不經(jīng)處理直接注入江河之中，污染了國內(nèi)大部分的水域。中國的水資源總量大，淡水資源總量豐富，%，但人口總量大，人均占有量卻不足世界平均水平的四分之一?？墒窃诘厍蛏纤Y源是有限的。人們的生活離不開水，社會生產(chǎn)離不開水。water quality monitoring。 （4）本船需要進行總布置設(shè)計、重量中心估算、型線設(shè)計、靜水力計算、螺旋槳計算及螺旋槳圖紙設(shè)計、結(jié)構(gòu)計算、結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計繪制等部分工作。 （2）本船為鋼質(zhì)單底和單甲板、雙機、雙槳及雙舵內(nèi)河吃水隧道船型，總體性能優(yōu)良，且外部造型美觀。本船能對各類船舶及沿線碼頭污水排放有效的進行監(jiān)測檢查，對水上突發(fā)事件應(yīng)急處理并可作水上防污宣傳。內(nèi)河水質(zhì)監(jiān)測船的初步設(shè)計摘要針對目前國內(nèi)內(nèi)河水質(zhì)污染嚴(yán)重的現(xiàn)象，對內(nèi)河水質(zhì)監(jiān)測船進行初步設(shè)計。主要用于內(nèi)河港口流動水環(huán)境生態(tài)監(jiān)測和研究、污水源追蹤及環(huán)境科學(xué)實驗考察。本文的內(nèi)容與方法如下： （1）本船從外型、布置、結(jié)構(gòu)、性能等方面進行研究，并進行初步設(shè)計。 （3）本船按中國船級社2014年《鋼質(zhì)內(nèi)河船舶建造規(guī)范》及有關(guān)規(guī)定對C級航區(qū)客船的要求設(shè)計。關(guān)鍵詞：船舶；水質(zhì)監(jiān)測；初步設(shè)計ABSTRACTIn view of the serious water pollution phenomenon of domestic inland rivers nowadays,the author makes the preliminary design of inland water quality surveillance ship is used for monitoring and researching inland port flowing water environment,tracking means and investigating for environmental science ship has a effective monitoring and inspection on discharging waste water from ships and the can also make emergency treatment and antifouling propaganda.The following is the content and methods of the article:(1) The ship is researched and designed from appearance,layout,the structure and performance.(2) The ship is a inland water tunnel vessel,which is steel,and has single bottom,single deck,double machines, paddles and twin ,the ship’s overall performance is excellent and it has a attractive external appearance. (3) The ship is designed according to the requirements to the Class C area passenger ship from steel construction rules drafted by China classification society in 2014 and the other relevant provisions of the inland river ships.(4) Making a layout design,estimating the weight and the center of gravity of the ship,designing lines,calculating hydrostatic force,calculating the propeller,propeller design,structural calculation,structure design drawing are needed for preliminary design of the ship.Key words: ship。preliminary design 目　　錄第1章 緒論 1 課題的背景與目的及意義 1 國內(nèi)外水質(zhì)監(jiān)測研究現(xiàn)狀 1 課題內(nèi)容及論文的結(jié)構(gòu) 2 預(yù)期目標(biāo)和意義 2第2章 主尺度確定與總布置設(shè)計 3 主尺度確定 3 船長L 3 船寬B 3 3 3 初步設(shè)計任務(wù)書 4 總布置設(shè)計 4 5 5 5 5 本章小結(jié) 6第3章 重量重心估算 7 重量概述 7 重量估算 7 7： 8 重心估算 8 本章小結(jié) 10第4章 型線設(shè)計 11 概述 11 11 11 型線圖 12 12 12 13第5章 靜水力計算與靜水力曲線繪制 14 14 14 靜水力計算過程 15 靜水力曲線圖繪制 21 本章小結(jié) 22第6章 穩(wěn)性校核與阻力計算 23 穩(wěn)性 23 23 23 24 24 25 本章小結(jié) 26第7章 螺旋槳各要素的確定及總圖繪制 27 27 27 27 27 螺旋槳計算書 28 螺旋槳總圖繪制 34 本章小結(jié) 35第8章 結(jié)構(gòu)計算書及結(jié)構(gòu)圖 36 36 36 44 本章小結(jié) 46結(jié)　　論 47參考文獻 49攻讀學(xué)士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果 51致　　謝 52V第1章 緒論 第1章 緒論 課題的背景與目的及意義在這個世界上，水對于人們和其他生物來說都是一種十分重要的存在。動植物繁衍生息離不開水。雖然地球上水的總量很大，可是其中難以利用的海水占據(jù)了大部分，可以供人類和動植物利用的淡水資源只有3%，而在這淡水中有大部分的冰川，%。水在中國，水污染的現(xiàn)象十分嚴(yán)重，據(jù)環(huán)境部門檢測，全國每天至少有1億噸污水未經(jīng)處理直接排放到水體當(dāng)中，全國大部分水域都受到污染。在本來水資源短缺的基礎(chǔ)上，再次雪上加霜。在保護的環(huán)節(jié)中，水質(zhì)監(jiān)測是十分關(guān)鍵的。因此水質(zhì)監(jiān)測對于保護環(huán)境，為人們提供優(yōu)質(zhì)，清潔，干凈的水資源具有很重要的作用。這三種監(jiān)測方法中移動監(jiān)測較好。水質(zhì)監(jiān)測船的最大優(yōu)勢就是靈活可移動，一旦裝上水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備，就可以移動到任何水環(huán)境中進行監(jiān)測。其中內(nèi)河水質(zhì)監(jiān)測船主要用于內(nèi)河港口流動水環(huán)境生態(tài)監(jiān)測和研究、污水源最總及環(huán)境科學(xué)實驗考察。 國內(nèi)外水質(zhì)監(jiān)測研究現(xiàn)狀我國水質(zhì)監(jiān)測的研究較發(fā)達國家較晚，1980年我國第一條水質(zhì)監(jiān)測船“長清號”研制成功，這條船船長50米，有上中下三層，排水量500噸，主機1200馬力平均航行速度每小時26公里，有雷達導(dǎo)航裝置，它可以用于長江污染調(diào)查與污染源追蹤[1]?！伴L江水環(huán)監(jiān)2000”是國內(nèi)比較先進的水質(zhì)監(jiān)測船[3]。除此之外，它還用于兩間實驗室，用以對100米水深范圍內(nèi)的區(qū)域進行水樣采集和研究分析。該船為雙機，雙槳，雙舵單甲板船，首部位V型，尾部為雙尾線型，主體為鋼質(zhì)，上層建筑為鋁制結(jié)構(gòu)的全焊接船。2013年由珠海云洲智能科技有限公司研發(fā)的全球首艘無人水質(zhì)監(jiān)測船是中國自主創(chuàng)新研發(fā)，表明國內(nèi)的水質(zhì)監(jiān)測船發(fā)展迅猛。早在1959年，美國已經(jīng)開始進行水質(zhì)自動監(jiān)測，到20世紀(jì)70年代，水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)開始成熟。其中日本的FRP制公害監(jiān)測艇附件有容積為300升的油中和劑貯藏器進行監(jiān)制，當(dāng)海面有廢油出現(xiàn)可及時處理[4]。美國研究的用于水下監(jiān)測的水下自主航行器，代號“Starbug”的自主式水下航行器，是一種智能化的集成系統(tǒng)。英國研制的無人監(jiān)測船為雙體船，設(shè)備先進，可以用GPS進行定位，并進行水質(zhì)監(jiān)測。由此可見，國外的水質(zhì)監(jiān)測發(fā)展已逐步成熟，并且對水質(zhì)監(jiān)測船的研究也較為深入。 （2)本船為鋼質(zhì)單底、單甲板、雙機、雙槳、雙舵內(nèi)河吃水隧道船型，總體性能優(yōu)良，外部造型美觀。 （4）本船需要進行總布置設(shè)計、重量中心估算、型線設(shè)計、靜水力計算、螺旋槳計算及螺旋槳圖紙設(shè)計、結(jié)構(gòu)計算、結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計繪制等部分工作。本船能對各類船舶及沿線碼頭污水排放有效的進行監(jiān)測檢查，對水上突發(fā)事件應(yīng)急處理并可作水上防污宣傳。15第2章 主尺度確定與總布置設(shè)計第2章 主尺度確定與總布置設(shè)計 主尺度確定 船長L船長L的確定要考慮以下因素：（1）必須考慮布置要求，以滿足船舶的使用要求，是艙室布置合理；（2）考慮操縱性，船過長回轉(zhuǎn)性差，由于是內(nèi)河船，所以要選擇合適的船長；（3）考慮經(jīng)濟性，在最佳船長范圍內(nèi)選擇尺寸較小的船長，節(jié)省成本。（2）B/T的增大，有利于Cb的減小，不但使阻力的有所減小，而且有利于減輕結(jié)構(gòu)重量和降低造價。（4）選取船寬時還要考慮到河道，船塢，閘門的限制情況。在吃水不受限制的情況下，用增大吃水來增加浮力，是叫簡便和有利的方法。（4）考慮操作性，適當(dāng)?shù)脑龃蟪运欣诖幕剞D(zhuǎn)性和航向穩(wěn)定性。比如機艙，貨艙的容積、考慮主甲板的分層情況，以及是否為雙層底等。（3）考慮抗沉性，船的干舷越大，它的儲備浮力越好，抗沉性也相對越好。 初步設(shè)計任務(wù)書在主尺度確定后，就開始進行初步設(shè)計任務(wù)書的制定。二、主要性能及尺度總長：設(shè)計水線長：22米型寬：型深：設(shè)計吃水：人員：70人 機電部分 主機選用上海柴油機廠某型柴油機兩臺，配杭齒產(chǎn)的齒輪箱。四、布置要求分別設(shè)置會議室、客艙、廁所和駕駛室?？偛贾迷O(shè)計包括對機艙和客艙的位置和大小，上層建筑高度和大小，首尾艙的大小及外形，甲板的層數(shù)進行構(gòu)思和設(shè)計。在總布置設(shè)計之后，要繪制總布置圖，具體的描繪出船的整體布置。在總布置圖設(shè)計過程中，一般遵循以下原則： （1）保證船舶航行性能； （2）最大限度提高船舶使用效能； （3）滿足有關(guān)規(guī)范，規(guī)則及公約要求； （4）布置艙室時，要盡可能改善船員及乘客的生活和工作條件； （5）在滿足經(jīng)濟性能的條件下，要注意美感。 本船共劃分為六個艙室，分別是首尖艙，尾尖艙，前客艙，中客艙，后客艙，以及機艙。水密艙壁的位置是由規(guī)范以及布置要求確定的。根據(jù)規(guī)范建議，本船取肋骨間距為500mm。本船的肋骨號是046.本船的駕駛室位于最上層的游步甲板上。艙室內(nèi)部的布置要有明亮寬敞的感覺。注意桌椅的擺放床鋪的擺放，要考慮風(fēng)浪流的方向，避免受風(fēng)，感染風(fēng)濕疾病等。用來放置設(shè)備的艙室，設(shè)置基座等，以防止設(shè)備移動，造成不必要的危險，這對船舶安全性也比較重要。除此之外要保證樓梯的數(shù)量，使乘客上下通行方便，以防止人數(shù)過多，發(fā)生不必要的危險事故。樓梯的位置要明顯，方便尋找。首先根據(jù)主尺度要求，用cad設(shè)計和繪制出船舶的側(cè)面圖，將船舶分為十站，肋骨間距為500mm。該船共有六個艙室，依次為尾艙，后客艙，機艙，中客艙，前客艙，首尖艙。其次，依據(jù)側(cè)面圖，設(shè)計繪制游步甲板，其中包括游步區(qū)域限定的人數(shù)。最后，設(shè)計繪制底艙。 本章小結(jié) 本章通過分析主尺度對船舶性能的影響，最終確定了本船的主尺度為，設(shè)計水線長22m。本船的總布置設(shè)計符合要求，充分滿足了設(shè)計任務(wù)書的要求，艙室劃分合理，艙室內(nèi)部設(shè)計滿足人員適居，設(shè)備安裝的要求，通風(fēng)采光都十分良好。只有這樣，船才能在靜水中航行不至傾倒或沉沒。估算船舶重量重心的方法很簡單，但是操作卻較為麻煩。 重量概述船舶總重量包括空船重量和載重量兩部分。載重量包括貨物，船員，旅客，油水，行李，備品，食品，供應(yīng)品等。 空載出港—船上沒有旅客與貨物，只有部分船員，但油水儲備量為設(shè)計狀態(tài)下的100%。 重量估算重量估算包括兩部分，一是空船重量的估算，二是載重量的估算。有很多因素影響了船體鋼料的重量，大致包括以下幾個方面： （1）船舶主要要素，包括船長L,船寬B,型深D等。船長的大小，與船體總縱強度有關(guān)。 （2）船體布置特征，包括甲板數(shù)，艙壁