【正文】 的沖擊；可以改善迎浪中的縱搖和升沉運(yùn)動(dòng)；改善碰撞時(shí)的安全性；增大首部甲板面積，利于總布置；外形美觀。尾框架安裝螺旋槳的地方，側(cè)面輪廓線離基線 米 ， 根據(jù)母型 船螺旋槳直徑在 米左右。 龍骨線 由于設(shè)計(jì)船沒設(shè)初始縱傾，所以龍骨線與基線平行。首部甲板邊線采用拋物線型。梁拱采用圓弧梁拱，為了施工方便，整個(gè)甲板的梁拱取為相同形狀，其值為： fb=R（ R2b2） 甲板中心線由甲板變線值加梁拱而得。在現(xiàn)代運(yùn)輸船舶，球鼻首的應(yīng)用已相當(dāng)廣泛，獲得了較為滿意的減阻的效果。所以選取球鼻首，應(yīng)綜合各因素一并考慮 ，本船未采用 。這樣從安全性上來考慮，可大大提高船舶的抗沉性。從結(jié)構(gòu)強(qiáng)度上來考慮可大大提高船舶的總縱強(qiáng)度。首先繪出 格子線（站距按設(shè)計(jì)水線分成 10 等份，首尾各加兩個(gè)半站，水線連基線一共 7 根，其中底部加密一根， 縱 剖線設(shè) 4 根），然后根據(jù)前幾節(jié)的確定的參數(shù)，繪制出橫剖面面積曲線，設(shè)計(jì)水線、中橫剖面線、側(cè)面輪廓線和甲板線。圖中 Ai和 yi為別為橫剖面面積和設(shè)計(jì)水線半寬，分別從橫剖面面積曲線和設(shè)計(jì)水線圖上量取。橫剖線時(shí)繪制好后，再繪制水線，水線半寬從橫剖線上量取，光順后，再繪制縱剖線，其上的 點(diǎn)在橫剖線上量取，最后進(jìn)行三向光順。 fA i/2dAi/2yiy iB/2f2A i/ B d 圖 繪制橫剖線示意圖 圖 繪制橫剖線示 本章小結(jié) 本章涉及的參數(shù)廣，考慮的內(nèi)容多，要要權(quán)衡各方面的利弊，設(shè)計(jì)型線時(shí)可 供 參考的資料少，但設(shè)計(jì)出來的型線質(zhì)量還可以，作為第一次設(shè)計(jì)，能設(shè)計(jì)出滿足要求的型線圖，感到十分滿意。常年航行于長(zhǎng)江三峽庫(kù)區(qū)，本船為全焊接結(jié)構(gòu)的 鋼質(zhì)客船，設(shè)單層連續(xù)甲板、設(shè)單層甲板室，采用雙機(jī)、雙槳流線型半懸掛舵。 相對(duì)旋轉(zhuǎn)效率 η r=1 孫美娜： xx 客位 渡船設(shè)計(jì) 30 阻力計(jì)算 計(jì)算船的濕表面積 根據(jù)《船舶原理》（上冊(cè)）（上海交通大學(xué) .盛振邦、劉應(yīng)中編 .） P179 公式 公式中： —— 船舶濕表面積， —— 設(shè)計(jì)水線長(zhǎng)度， —— 船的吃水， —— 方形系數(shù)，取 —— 船寬， 計(jì)算摩擦阻力系數(shù) 已知船舶的 設(shè)計(jì)航速 13 kn 1 kn= 所以航速 m/s 由《船舶原理》（上冊(cè)）（上海交通大學(xué) .盛振邦、劉應(yīng)中編 .） P180 知： wLe VLR ?? 其中： Re—— 雷諾數(shù) —— 設(shè)計(jì)水線長(zhǎng)度， —— 設(shè)計(jì)航速， —— 淡水的運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)，對(duì)于實(shí)船取標(biāo)準(zhǔn)水溫 時(shí)之值，其值可以運(yùn)用《船舶原理》書中 P341，附錄表中查 出 ?? 10?? 2ms ，得出雷諾數(shù) Re= *108 根據(jù)《船舶原理》（上冊(cè)）（上海交通大學(xué) .盛振邦、劉應(yīng)中編 .）書中 P168 的光滑平板摩擦阻力公式，簡(jiǎn)稱 1957ITTC 公式： 2(lg 2)feC R? ? 得出摩擦阻力系數(shù) *103 計(jì)算摩 擦阻力 在實(shí)際計(jì)算中，總的摩擦阻力系數(shù)可取為光滑平板摩擦阻力系數(shù) 再加上一個(gè)與雷諾數(shù)無關(guān)的粗糙度補(bǔ)貼系數(shù) 。 根據(jù)以上公式算出剩余阻力 計(jì)算總阻力 若總阻力為 ，根據(jù)朱樹文的《船舶動(dòng)力裝置原理與設(shè)計(jì)》書 P313 中，知道在計(jì)算總阻力時(shí)，則 附體阻力可取總阻力的 2% 空氣阻力可取總阻力的 3% 洶濤阻力可取總阻力的 15% 所以，總阻力 R=Rf+Rr+2%*R+3%*R+15%*R 即，總阻力 R= 取額定儲(chǔ)備 15%，螺旋槳敞水收到馬力 ： DP = 136***1 =110（ hp） 孫美娜： xx 客位 渡船設(shè)計(jì) 32 根據(jù) MAU550， MAU565， MAU580的 ??PB 圖譜列表計(jì)算 按 ??PB 圖譜設(shè)計(jì)的計(jì)算表 項(xiàng)目 單位 數(shù)值 假定航速 V kn 11 12 13 14 15 VVA )1( ??? kn 10.02 10.855 11.69 12.525 ADP VNPB ? 61.53 49.51 41.24 33.62 28.21 PB 4 7.03 6.42 5.79 5.31 MAU550 ? 70.41 64.01 58.66 53.09 50.01 DP 98 0.738 0.778 0.828 0.859 0? 44 0.578 0.603 0.635 0.653 0??HDTE PP ? 63.53 66.33 69.86 72.16 MAU565 ? 68.51 62.44 58.98 52.66 48.91 DP 62 0.801 0.838 0.872 0.907 0? 39 0.569 0.599 0.623 0.646 0??HDTE PP ? 62.54 65.39 68.75 72.11 MAU580 ? 69.02 62.87 57.67 53.11 49.11 DP 62 0.798 0.837 0.870 0.908 2020屆船舶與海洋工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 33 0? 21 0.548 0.573 0.591 0.614 0??HDTE PP ? 60.28 63.03 65.01 67.54 據(jù)上表中的計(jì)算結(jié)果可繪制 TEP 、 ? 、 DP 及 0? 對(duì) V的曲線 ， 從 )(VfPTE ? 曲線與船體滿載有效馬力曲線之交點(diǎn)，可獲得不同盤面比所對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)航速及螺旋槳最佳要素 DP ， D 及 0? 。 槳軸沉深： hs=TZp= popv=pa+rhspv=10330+1025*= (kgf /m2) 計(jì)算溫度 t=15co pv=174kg/m2 PD=220 ρ = 42 /mskgf? 空泡校核計(jì)算結(jié)果 序號(hào) 項(xiàng)目 單位 數(shù)值 MAU550 MAU565 MAU580 1 maxV kn 2 )1(5 1 4 m a x ??? VV A m/s 3 2)( ND? (m/s)2 588.90 566.69 558.34 孫美娜： xx 客位 渡船設(shè)計(jì) 34 4 )3( ?? AR VV (m/s)2 620.23 597.67 588.94 5 2 21)( Rv Vpp ?? ?? 6 C? (查圖 ) 7 AD VPT 750 ??? ? kgf 8 CRP VTA ?? ?? m2 9 )( DPAA PE ?? m2 10 ??????? 24 DAAA EOE ? 2 3 9 據(jù)上表計(jì)算結(jié)果作圖，可求得不發(fā)生空泡的最小盤面比以及所對(duì)應(yīng)的最佳螺旋槳要素： 椐上表結(jié)果作圖，可得 不發(fā)生空泡的最小盤面比及所對(duì)應(yīng)的最佳螺旋槳要素。 G= =()= (m) = =(m) 2020屆船舶與海洋工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 35 = =(m) 強(qiáng)度校核計(jì)算表 項(xiàng)目 單位 數(shù)值 弦長(zhǎng) b m ???????4321KKKK查表 634 207 250 151 1410 635 4 34 )( KPDKPDKKPDA ???? 72 56 )( 1 ee ZbnNAY ? 4 1153.78 ???????8765KKKK查表 82 23 34 12 41 65 380 330 87652 )( KKKKPDA ???? ?? 48 1142.162 材料系數(shù) K ZbDNGAAX d 10322 10? )( XKYt ?? MAU 標(biāo)準(zhǔn)槳葉厚度 39。 2）置于掛舵臂后的單舵銷或多舵銷的半懸掛舵。 按舵桿軸線在舵弦方向的位置分 1）舵桿軸線接近于舵導(dǎo)邊的不平衡舵。 3）舵桿軸線在掛舵臂后的半平衡舵。 2）由雙面鋼板構(gòu)成流線型剖面的流線型舵。 以上各 類舵型應(yīng)根據(jù)船的大小、用途、螺旋槳直徑和船尾線型來選定。雙支承平衡舵常用于大型運(yùn)輸船。與掛舵臂構(gòu)成組合體的半平衡舵常用中高速集裝箱船和雙槳油船和貨船。 AR=μ Lppd （㎡） 其中：μ ———— 舵面積系數(shù) Lpp———— 垂線間長(zhǎng) d—————— 設(shè)計(jì)吃水 舵面積系數(shù)μ取 %～ % 本船取 μ = 4% 則相關(guān)計(jì)算如下： 舵面積估算 Lpp（ m） d（ m） μ 4% 2020屆船舶與海洋工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 39 AR=μLppd （ m2） h（ m） 展弦比 λ=h/b 1 b（ m） 平衡系數(shù) e AR=hb （㎡） 導(dǎo) 邊離中心線 （ m） 舵剖面翼型 舵的剖面翼型 適用于舵葉的剖面翼型有： 1） 對(duì)稱的 NACA（美國(guó)航空咨詢委員會(huì)）翼型 2） 對(duì)稱的儒可夫斯基翼型 3） 前蘇聯(lián)空氣動(dòng)力學(xué)中央試驗(yàn)室翼型 4） 哥廷根翼型 5） JFS 翼型 6） TMB07507515 翼型 翼型的選擇 NACA00， HEK 和 JFS 3 種翼型比較適用于平衡舵； TMB 翼型適用于呆木后的不平衡舵。從流體動(dòng)力特性來看，以 JIS翼型較好， NACA00 次之。所以目前多數(shù)仍采用強(qiáng)度較好便于施工的 NACA00 翼型。 翼型的幾何特征 NACA型舵是一種常用的舵葉翼型，其幾何特征： 常用的舵剖面厚度比 t`=~ 本船取 剖面最大厚度 t= t` b=90mm 最大厚度離導(dǎo)邊的距離 ns==135mm 孫美娜： xx 客位 渡船設(shè)計(jì) 40 導(dǎo)邊鼻端半徑 rn= 隨邊厚度 te=%t= 剖面厚度為任意值時(shí)，翼型的坐標(biāo)見表 距舵導(dǎo)邊的距離（以弦長(zhǎng)的 %計(jì) ) 0 5 10 20 30 厚度（以最大厚度的 %計(jì)） 0 78 100 距舵導(dǎo)邊的距離（ mm） 0 45 90 135 厚度（ mm） 0 86 90 距舵導(dǎo)邊的距離（以弦長(zhǎng)的 %計(jì) ) 40 50 60 70 80 90 100 厚度（以最大厚度的 %計(jì)） 88 61 距舵導(dǎo)邊的距離（ mm） 180 225 270 315 360 405 450 厚度（ mm） 87 舵的水動(dòng)力計(jì)算 舵在流體中的受 力分析 2020屆船舶與海洋工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 41 當(dāng)水流以攻角α流速 VR流經(jīng)舵葉，其上受到的水動(dòng)力合力為 FR，該合力可分解為與來流方向平行的舵葉阻力 XR和與來流方向垂直的舵葉升力 YR；也可分解為舵葉的法向力 FRN和舵葉的切向力 FRT。 舵法向力 Pn 舵桿扭矩 Mr 倒航速度 VB取正航速度 V 的 55%，有關(guān)計(jì)算數(shù)據(jù)為 k2=1 k3=1 ω P=ω PB= k1= Cnb Pnb Mrb（ N M） 241 平衡舵的舵桿摩擦扭矩 Mf 取 20%Mr，同時(shí)考慮必要的裕度 50%，因此舵桿的最大扭矩為