1、工與網絡教育學院論文（設計）目：37000噸近海散貨船的主尺度確定及總布置設計學習中心：層 次：專科起點本科專 業：船舶與海洋工程學 號：學 生：指導教師：完成日期：年 月 日37000噸近海散貨船的主尺度確定及總布置設計內容摘要畢業設計內容為37000噸近海散貨船主尺度確定及總布置設計。設計過程中主 要參考5800噸近海散貨船等相近船為母型船，遵循鋼質海船入級與建造規范 （2006）等相應規范進行設計。設計過程中綜合考慮船舶自身性能及經濟性等因 素。畢業設計過程主要包括以下幾個部分:主尺度確定,根據任務書的要求并參考 母型船初步確定主尺度，再對容積、航速及穩性等性能進行校核，最終確定船舶 主

2、尺度；總布置設計,按照規范要求并參考母型船進行總布置設計，區劃船舶主體 和上層建筑，布置船舶艙室和設備。關鍵詞：散貨船；主尺度；總布置37000噸近海散貨船的主尺度確定及總布置設計目 錄 TOC o 1-5 h z 內容摘要I HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 設計任務書1主要尺度2 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 航速、螺旋槳及續航力3排水量和主尺度的初步確定4 HYPERLINK l bookmark41 o Current Document 設計分析4 HYPERLINK l bookma

3、rk43 o Current Document 估算排水量4 HYPERLINK l bookmark45 o Current Document 初始方案擬定4 HYPERLINK l bookmark47 o Current Document 主機選擇5 HYPERLINK l bookmark49 o Current Document 空船重量估算5 HYPERLINK l bookmark51 o Current Document 船體鋼材重量W 5h HYPERLINK l bookmark53 o Current Document 般裝設備重量Wf5 HYPERLINK l book

4、mark55 o Current Document 機電設備重量W5m HYPERLINK l bookmark57 o Current Document 重力與浮力平衡6 HYPERLINK l bookmark59 o Current Document 性能校核6 HYPERLINK l bookmark65 o Current Document 3總布置設計10 HYPERLINK l bookmark67 o Current Document 主船體內部船艙的布置10總體劃分（見圖1） 103.3繪制總布置圖（畫出總布置圖）104結論12參考文獻錯誤!未定義書簽。參考文獻錯誤!未定義書

5、簽。 HYPERLINK l bookmark76 o Current Document 附錄13致謝15II37000噸近海散貨船的主尺度確定及總布置設計設計任務書1用途本船主要用于運載煤等散貨，貨物積載因數按煤的標準積載因數1.17m3/t計算。2航區本船航行于我國近海區域3船級本船由中國船級社登記入級。本船按下列規范、規則進行設計；國內航行海船法定檢驗技術規則（2004），中國船舶檢驗局；鋼質海船入級建造規范（2006），中國船級社。4船型本船為鋼質、單甲板、尾機型、單槳、單舵，由柴油機驅動的散貨船，具有 球鼻艄線型。設有首樓和尾樓，中間設有桅屋，尾樓甲板以上設有三層甲板室。 由尾樓到首

6、樓的貨艙區域設兩個貨艙，貨艙區域為單殼雙底結構，同時設有頂邊 艙和底邊艙，雙層底艙、頂邊艙和低邊艙用作壓載水艙。5航速螺旋槳設計時考慮了主機功率儲備12%，在船殼清潔無污底情況下，處于風 力小于蒲式風力三級的平靜深水水域條件下主機達到額定轉速時的試航速度為 11.8 kn。6續航力本船燃油的裝載量為，輕柴油，滿足船舶在滿載狀態，航速Vs=11.8海里/小 時的續航力為3500海里。7船員數本船船員數為18人。8動力裝置主機機型選用MAN B&W。9螺旋槳本船采用MAU型螺旋槳。37000噸近海散貨船的主尺度確定及總布置設計1現代散貨船發展及相關母型資料現代散貨船發展通觀散貨船的發展歷史及對現狀

7、的分析，散貨船的發展趨勢主要體現在雙殼 化、大型化、快速化、多用途化、使用年限增長化、環保和自動化程度提高的幾 個方面。在國內，散貨運輸約占運貨量的40%,日益發展的散貨船隊在能源運輸、 國際貿易中是主力軍，在國民經濟發展中占有重要地位。從船隊結構情況看，我 國干散貨船隊船舶噸位偏小，平均載重噸位低于世界平均水平。其中2萬-5萬噸 散貨船約占43%,而且這些船的船齡老化情況比較嚴重；從船隊規模看，2000年 以前2萬-5萬噸散貨船的數量基本滿足國內運輸需要，2000年后隨著貨運量的增 加，尤其是我國礦石的進口量近幾年的持續快速增加。極大地增加了散貨船貨運 量。因此。我國船隊最近幾年應加快老齡散

8、貨貨船的更大及大型散貨船的建造。 以適應我國經濟發展的需要。現代散貨船特點散貨船是指專門運輸谷物、礦砂、煤炭等大宗散貨物的干貨船，但習慣上 不載運散裝液化貨與散裝特殊貨物，如砂糖、木屑等。散貨船包括糧船、礦砂船、 運煤船及散裝水泥船等。散貨船特點是：單層甲板、尾機型、船體肥胖、航速較低，因散貨貨源充 足，通常又專用碼頭裝卸（如大型抓斗、氣動機械輸送等裝備），裝卸效率高，故 船上可不設置起貨設備，其載貨噸位較大。此外，散貨船因其貨種單一，常為單 程運輸，回程不裝貨。為使船有較好的空載性能，所需壓載水水量較大，故貨艙 兩側常設有斜頂邊水艙，且在舭部設有斜底邊艙。相關母型資料母型船載重量為5800噸

9、，用于運載煤等散貨。主要航區為近海。本船為鋼質、 單甲板、尾機型、單槳、單舵，由柴油機驅動的散貨船；設有兩個貨艙；主船體 部分由6道水密/油密橫艙壁劃分為7個區域；設有首樓、尾樓，尾樓甲板上設有 三層甲板室。主要尺度總長 Lpp96.00m型寬 B16.40m37000噸近海散貨船的主尺度確定及總布置設計 TOC o 1-5 h z 型深D7.50m設計吃水d6.10m方形系數Cb0.752載重量W5800t載重量系數dw 0.7785排水量7478.86t排水體積7224.2m3航速、螺旋槳及續航力螺旋槳設計時考慮了主機功率儲備12%，母型船在設計吃水(d = 6.10m)， 船殼清潔無污底

10、情況下，處于風力小于蒲氏風級三級的平靜深水水域條件下主機 達到額定轉速時的服務速度約11.8海里/小時。母型船選用MAU型5葉螺旋槳，螺旋槳直徑為2.7m，盤面比0.78,螺距比 0.76,螺旋槳材料為鋁銀青銅。本船燃油、輕柴油的裝載量滿足船舶在滿載狀態，航速Vs=11.8海里/小時的 續航力為3500海里。本船洗滌、飲用水容量為，以及食品和糧食的儲備量滿足18名船員20天的 自持力。37000噸近海散貨船的主尺度確定及總布置設計2船舶主要要素的初步擬定排水量和主尺度的初步確定設計分析本設計船是一條運輸船舶，因此設計時應注意降低造價，降低消耗，提高運 輸能力，提高本船的經濟性，可適當減小船長；

11、作為運輸船，航行時間也很重要， 要力求達到較適宜的航速，船長不能過小；本船為雙殼雙層底結構，為保證艙容， 可適當增加型深；本船噸位較大，具有較好的適航性，因此滿足要求即可。總結 以上，總的設計思想是：保證艙容和航速要求下，減小本船主尺度。估算排水量對油船這種重量型船舶，由于“w隨變化有相當穩定的范圍，通常采用載 重量系數法初估排水量。母型船為5800噸近海散貨船，母型船排水量為 = 7478.861,其載重量系數 nDW =0.7785；設計船為37000噸近海散貨船，其載重量系數隨著載重量的增加而 增大，初定為0.7785根據公式(2.1)AW(2.1)A 二n DW得到：設計船排水量A =

12、44958 t初始方案擬定根據主尺度比法來確定主尺度，設計船的K 1、K2、KrCb取值與母型船相同，其中KL / B , K 2 = B / d , K 3= L / D。根據公式計算可以得到：K 1=5.85, K 2 =2.69, K 3 =12.8。I根據公式L = Ak2k2 /krCb可初步估算得到設計船船長L=，再由公式計算得設計船主尺度為:D = L/K可以計算得到船寬上 吃水d和型深D。最后 3計算得設計船主尺度為:L=180m,B=30.77m, D=14.06m, d=10.44m37000噸近海散貨船的主尺度確定及總布置設計主機選擇用海軍系數法估算所需的主機功率: 公式

13、如下:DW2/3 V3BHP =(2.2)c(2.2)其中C為海軍常數根據公式計算BHP=7357KW選用 MAN B&W 7500KW空船重量估算船體鋼材重量Wh按立方模數公式估算該項重量。鋼料重量系數Ch一般在0.0792-0.1053Wh=ChL BD(2.3)Wh =0.08*180*14.06*30.7=6215.64t艤裝設備重量Wf按平方模數公式估算該項重量。木作般裝重量系數為：C = 0.3428DW-1.495 + 0.0886 =0.2102W = C Lpp(B + D) =0.2102*180* (30.77+14.06) = 1696.19t2.3.3機電設備重量Wm

14、利用公式：Wm= Cmx (PBx0.7355)0.5 =5.5* (8250 x0.7355)0.5 =428.43tCm 一般在5 6綜合以上三部分重量，本船的空船重量為：LW = W + Wf + W = 6215.64+1696.19+428.43=8340.26t37000噸近海散貨船的主尺度確定及總布置設計2.4重力與浮力平衡采用諾曼系數法進行重力浮力平衡，允許誤差為1噸。保持載重量、主尺度不變，通過改變方形系數進行重力浮力平衡。因為只改 變方形系數，引起的排水量變化不大，對主機功率的影響可以忽略，所以主機功 率不變，因此舾裝重量和機電設備重量也不變。但是由于方形系數的改變對鋼料

15、重量的影響很大，不可忽略。(1)求諾曼系數=1.2044(2)載重量增量5DW=1.20445 DW = DW DW = DW (A LW )=37000-36618=382t TOC o 1-5 h z (3)排水量增量1115A = N x5 DW =458t ii代入浮性微分方程5A 5L 5B 5 d 5C-+ + + bALBdCb得到方形系數的變化5C -5AxC =0.009b 1 A b改變后的方形系數 Cb2 - Cb 1 +5 Cb 1 =0.74(4)方形系數改變對鋼料重量變化的影響-Wh x1 + (4)方形系數改變對鋼料重量變化的影響-Wh xb+1 + 0.5 x

16、Cb=6192t平衡后得到5 W的值L=180m B=30m D=14.7md=10.1m2.5性能校核穩性校核穩性校核包括初穩性和大角穩性，在主要尺度確定時通常只校核設計船 的初穩性是否滿足要求。初穩性高度的估算按初穩性方程式進行37000噸近海散貨船的主尺度確定及總布置設計GM = Z + r Z -5h(2.14)式中 GM 一所核算狀態下的初穩性高度；Z 一相應吃水下的浮心高度；r一相應吃水下的橫穩心半徑；Zg 一所核算狀態下的重心高度；5 h 自由液面對初穩性高度修正值，此處暫時忽略不計。由薛安國公式得到浮心高度的近似公式( Zb= a1 ( Zb= a1 d = 0.50.437=

17、 5.32.15)由諾曼公式得到橫穩心半徑的近似公式B20.008 + 0.0745C 2B 2 =6.68(2. 16)(2.17)(2.18)(2.19)(2.20)B / d(2.17)(2.18)(2.19)(2.20)B / d 0.1、/A7L橫搖周期 T = 0.58 fB 2 + 4 Z2 =16.20 GM式中f 一修正系數。B/D 2.5 時，f 2 1 + 0.07(B/d -2.5)；取 1.0。波浪周期 Tw = 0.8%.T =6,4(2.21)式中 入一波長，我國沿海為60700,本船取650。調諧因子要求A =午1.3計算結果為2.51,3(2.22)w滿足穩性

18、要求2.5.2航速校核選擇萊普法(LapKeller)計算有效馬力曲線：基本參數如下：Lpp =180Ld =1.01 Lpp =181.8Cm=5.5Cp=0.72B/D=2.04V = A / rk =5582 L/B=6.06Xb=+2% Lpp=3.6S = (3.4V1/3 + 0.5Lpp)V1/3 =2666.55 P = 104.5kg - s2 /m2Cs = 0.4631/(lgRe) 2.6=1,5437000噸近海散貨船的主尺度確定及總布置設計參考統計資料，取總推進系數為n=0.52,則THP = BHP*0.52表1.1萊普法有效功率估算航速校核序號項目數值1V(kn

19、)121314152Vs (m/s)6.26.77.27.73Vs/、%C * Ld33.23.43.74q *1000(查圖)7007007007005Ld/B修正值6.066.066.066.066修正后。*1000=(1+5)*412.6413.3414.0414.747Crt *10001.0971.4461.7852.5598V*Ld12121313141415159Re = 8/1.18831E-64.384.745.105.4710Cfs *10001.4801.2831.1381.02011Ca *10000.200.200.200.2012(Cfs+Ca )*1000=10+

20、111.6801.4831.3381.22013Cti *1000=7+122.7772.9293.1233.77014Vs A2(mA2/sA2)38.4444.8951.8459.2915P SV 2/2( kg) s471483462544007222724826071216Rti =13*15*0.0011309318319225573114317B/d 修正=(B/d-2.4)*5%0.0180.0180.0180.01818Rt =16*1+171573523847316204677019Vs/75(m/sA2)0.0830.0890.0960.10320EHP =18*19*0.

21、736(kw)961156222343546做出有效馬力曲線:根據上圖可以看出航速可達16節，滿足設計要求做出有效馬力曲線:根據上圖可以看出航速可達16節，滿足設計要求2.5.3干舷校核37000噸近海散貨船的主尺度確定及總布置設計根據1975年“海船載重線規范”計算并校核。甲板邊板厚t=30mm計算型深D1=D+t=30030mm夏季最小干舷F按下式計算F=F0+f1 +f2+f3 +f4 +f5 (mm)(2.23)基本干舷F0 =3228mm (1)船長對干舷的修正f1f = 7.5 (100 L)| 0.35 E |(2.24)I L)(2)方形系數對干舷的修正f2f = (F + f

22、 )(C ：68)-IL.(2.25)011.36(3)型深對干舷的修正f3f = (D -L)R =675(2.26)s 15(4)上層建筑和圍壁室對干舷的修正f4f = kf0 =-125(2.27)(5)舷弧對干舷的修正f5船舶的舷弧為非標準舷弧，需做修正。1 /S ，一 .八f = 2 (W + U) 0.75 五 J =-29.3(2.28)根據計算結果F=3895mm熱帶區域最小干舷：F=3895-225=3667mm冬季最小干舷：F=3895+225=4120mm冬季北大西洋最小干舷：F=4120mm淡水最小干舷：F=3895-936=2959mm37000噸近海散貨船的主尺度確

23、定及總布置設計3總布置設計按照任務書的要求，本船為鋼質、單甲板、尾機型、單槳、單舵，由柴油機 驅動的成品油船，具有球尾和球鼻首線型。參考母型船的布置，并按照鋼制海 船入級與建造規范（2006）、船舶與海上設施法定檢驗規則等規范要求對設計 船進行總布置設計。主船體內部船艙的布置總體劃分（見附錄）內部艙室劃分（見附錄）上甲板布置（見附錄）上層建筑布置（見附錄）繪制總布置圖（見附錄）總布置設計，是以滿足船東方所提出的使用要求和航行性能為一句，經濟合 理的確定設計船的整體布置工作；具體的說，就是完成設計船總布置圖的設計與 繪制。總布置設計是船舶設計中極為重要的一環；總布置設計的好壞對船舶的使用 效能語

24、航行性能、經濟性、安全性以及結構工藝性都有直接的影響；總布置設計 將會影響全局，是后續設計繪圖與計算工作的重要依據。總布置設計的特點是涉及面廣、考慮因素多和實踐性強。總布置設計涉及到 船、機、電等方面，考慮因素包括船舶使用要求、航行性能與經濟性；同時，總 布置又因船舶類型、用途、航區條件等不同可有很大差異。例如：客船上層建筑 發達、外觀造型美、生活艙室與公共住所龐雜；而貨船則簡單樸實，貨倉區長， 顯出任重道遠的風貌；沿海客船與長江客船、南方客船與北方客船，彼此也各具 一格。因此，進行總布置設計時必須注重調查研究，詳細了解使用者的意見與要 求；了解同航線上同類船舶的艙室布置、設備布置及布置要求；

25、把握設計船布置 上的特殊性，通過分析研究，統籌處理好設計船的各種矛盾，抓住主要矛盾，擬1037000噸近海散貨船的主尺度確定及總布置設計打設計措施，發揮創造性，形成設計特色。在總布置圖設計中，除了注意各種類型船舶布置上的特殊要求外，一半都應 遵循下述原則。.最大限度提高船舶的使用性能貨船應保證艙容，提高裝卸效率。.保證船舶有良好的適航性與安全性在設計中應合理分布船上各項重量，以船舶在各種裝載情況下具有良好的浮 態，穩性；降低重心高度，減小側面受風面積及合理設計在干舷甲板上的開口位 置以改善大傾角穩性；合理布置水密艙室以提高船舶的結構強度與抗沉性；良好 的駕駛視線和航行信號設備布置以減少航行好事故。.滿足各有關規范、規則及公約要求考慮結合理性以滿足建造規范的要求，保證船體結構強度。例如：注意構件 的連續性，避免縱向構件截面的空談；注意開口對強度的不利影響；上層建筑內 的縱、橫隔壁和支柱與甲板縱桁和橫梁相對等。救生、消防、航行和信號等設備 的配置和布置滿足相應規范的要求；生