鱿鱼钓船性能设计【毕业设计】.doc

1、 浙江海洋 学院本科毕业论文 目录 1 本科 毕业论文 (设计 ) 题 目： 鱿鱼钓船性能设计 学 院： 学生姓名： 专 业： 船舶与海洋工程 班 级： 指导教师： 起 止 日期： 浙江海洋 学院本科毕业论文 目录 2 目 录 中文摘要 2 英文摘要 错误 !未 定 义 书 签 。 1.前 言 4 2.总体部分 6 2.1 任务书及母型资料分析 6 2.2 主尺度的确定 7 2.3 总布置草图与重量重心的计算 7 2.4 总布置正式图及 说明 12 3.性能部分 14 3.1 船型设计与型线图绘制 14 3.2 静水力计算与静水力曲线图绘制 15 3.3 初稳性与浮态计算 29 4. 大倾角稳

2、性部分 30 4.1 乞氏剖面图的绘制与数据处理 31 4.2 稳性校核 48 5.总 结 58 参考文献 59 浙江海洋 学院本科毕业论文 摘要 3 鱿鱼钓船性能设计 摘 要 本次设计船舶为钢质单甲板、双层底、单机单桨、单舵、尾机型，有首、尾楼的鱿鱼钓船，主要航行于 I 类航区，作为远洋鱿鱼钓船使用。 设计 内容有 总体部分 通过分析母型船资料和新船的设计要求确定新船的主尺度，计算重量重心设计并绘制总布置图。性能部分 由 线性 变换和母型船型线图确定新船型线图，绘制静水力曲线图，计算船舶的初稳性、浮态、阻力和有效功率，大倾角稳性 绘制乞氏横剖面图，读取数据并计算大倾角稳性，绘制横稳性曲线图及

3、静稳性曲线图。 设计的感受和设计中存在的问题及与母型船相比不同的地方予以说明。 设计船主尺度：总长 60.00m，设计排水量 1129.4t，设计吃水 3.55 m， 型宽 8.6m。参照母型船进行设计，并满足新船设计任务书的要求。 关键词 鱿鱼钓船 ； 总体设计 ； 性能计算 ； 大倾角稳性 浙江海洋 学院本科毕业论文 摘要 4 Squid fishing boat performance design Abstract This design ship is made of steel, single deck, single oar with single machine, double

4、 bottoms, single rudder, stern-machine, the squid with poop and forecastle, sail in the I sail area. This design includes four sections: 1.general section though analyzed the mother models information and the new ships requirement, confirmed the new ships principal dimensions and estimated the ships

5、 weight and the centre of gravity, drawn the general arrangement drawing. 2.performance section drawn lines plan based on the imitate diversification,made the chart of hydrostatic curve,calculate stability and floaty,estimated the resistance and the effective power, designed the screw propeller and

6、drawn screw propeller. 3.the stability at big angle of inclination draws the Qi surname cross section and the data handles,draw the horizontal steady and static steady curves.4.sum-up. The problem exists in design and comparing with mother ship. The ships principal dimensions of design:the length ov

7、erall is 46.68 m, displacement is 703.45 t, draft is 3.25 m, speed of ship is 14 kn. According to the mother-models information carries on the design, and satisfy the requirement of the new ships design mission book. Key Words jigger； overall design； performance design； the stability at big angle of

8、 inclination 浙江海洋 学院本科毕业论文 正文 5 1.前 言 鱿鱼是属于大洋性的种类，没有污染，是一种绿色食品。它具有高蛋白、低脂肪等特点，是一种全能营养保健食品，有着良好的市场经济效益。随着我国近海渔业资源迅速枯竭，远洋鱿钓渔业生产规模的不断扩大，进一步开发和探索新的鱿鱼渔场资源是很有必要的，设计新型远洋鱿鱼钓船则是我国鱿钓业发展的重点。 目前 , 由于中国近海传统经济鱼类资源的严重衰退 , 渔业企业拖网渔船的生存 与发展面临着困境 , 迫切需要开创新的作业方式 , 开发新的捕捞对象 , 开拓新的作业渔场。 1985 年中国开始发展远洋渔业 , 但作业方式单一 , 仅为远洋拖网

9、 ; 1989 年中国首次在日本海对太平洋褶柔鱼渔场的探捕和光诱钓捕技术的实验取得了成功 , 揭开了中国远洋鱿钓渔业发展的序幕。 10 年来 , 中国远洋鱿鱼钓业发展迅速 , 远洋鱿鱼钓船经过了从无到有、从改装兼作到专钓、由小型到大型的发展过程 , 作业渔场从日本海扩展到北太平洋、南太平洋和南大西洋 , 并形成了相当规模的专业性生产队伍 , 远洋鱿鱼钓业已成为中国远洋 渔业的一大支柱产业。远洋鱿钓渔业的发展不仅减轻了中国近海渔业资源的捕捞压力 , 改善了近海渔业的作业结构 , 而且使渔业企业找到了摆脱困境的途径 , 减轻了沿海居民的就业压力 , 还满足了中国人民生活的需要 , 增加了中国的出口

10、创汇 , 并在国际鱿钓渔业的发展中取得了应有的权益。 目前国内发展形势 近年来， 我国远洋鱿钓渔业发展迅速。 在巩固稳定北太平洋、印尼渔场及西南大西洋远洋项目的同时，努力探索南美、印度洋等腰三角形过洋性、区域性新的国外渔场，积极寻找远洋渔业新的经济增长点。鱿鱼资源开发及捕捞技术 为开发北太平洋、新 西兰和阿根廷外海鱿鱼资源，进行资源量的评估和渔场调查，使南、北半球鱿鱼渔场互相补充，以做到全年作业。研究鱿鱼的钓具技术，提高高诱技术及钓具效果，延长鱿鱼钓捕捞作业时间，提高船队经济效益。 随着新的鱿鱼渔场的发现，鱿钓技术的提高，国内建造的鱿鱼钓船技术及鱿钓设备也达到了国际先进水平。去年，大型远洋鱿鱼

11、钓船“京鲁 7 号”在山东蓬莱新港下水。该船全长 74.36 m，型宽 11.3 m，载重量 1500 t，设计吃水 4.25 m，其主机、发动机组、鱿鱼钓机、钓灯等设备全部采用国际最先进设备，并在船首安装了侧推装置，这 在国内渔船中尚属首次，可以大幅度提高船只的灵活性和作业效率，船总体水平达到目前国际最先进之列。该船船侧安装了58 台鱿鱼钓机，全部采用自动化 控制，一个航次可捕获鱿鱼 1000 吨左右，可实现经济效益600 多万元；同年年底，迄今为止国内建造的最大的远洋鱿鱼钓船 沪渔 907 号，正式完工交船。该船总长 74 m，总吨位 1340 t。全船共设有 59 台全自动鱿鱼钓机， 2

12、40 盏集渔灯，配备先进的通讯导航助鱼设备。推进主机 1250Kw，三台 480Kw 发电机组，渔货物经过六台 5t/台次速冻机冻结后，至于零下 25 度 1380 立方米的 渔舱冷藏，可装载渔货 900 余吨，在无补给的情况下可连续航行 12000 海里。这也是国内自主设计制造具有国际先进水平的远洋鱿鱼钓船。 中国远洋鱿钓渔业的前景 ： 从营养价值看 , 柔鱼是属于大洋性的种类 , 没有污染 , 是一种绿色食品。经鉴定它具有高蛋白、低脂肪等特点 , 是一种全能营养保健食品 , 日后必将成为人们喜爱的食品。 从市场占有来说 , 中国目前鱿鱼的产量和市场份额都非常小。国际鱿鱼需求量非常巨大 ,

13、仅日本、西班牙、意大利三国 1995 年头足类进口量就达 95 万 t , 还有希腊、欧盟进口量都浙江海洋 学院本科毕业论文 正文 6 很大 , 中国除少 量出口日本、欧盟市场外 , 其余都没有涉足 , 国内每年还进口阿根廷等国鱿鱼近 4 万 t , 这就为中国的远洋鱿钓渔业的发展提供了巨大的市场。中国的远洋鱿钓若能在南、北半球都实现全年性生产作业 , 中国的远洋鱿钓渔业将跨上一个新的台阶 , 进入一个新的发展阶段。 由上可以看出 , 世界鱿鱼资源非常丰富 , 渔场分布广泛 , 具有一定的选择余地 , 因此中国远洋鱿钓渔业具有较为光明的发展前景。但随着国际渔业管理的严格和入渔条件的苛刻 , 鱿

14、钓渔业的发展需要统筹考虑。只要发挥中国劳动力廉价优势 , 注重加工业的发展 , 进一步拓宽市 场 , 适应国际渔业的发展趋势 , 依靠科技投入 , 继续走产学研相结合之路 , 中国的远洋鱿钓渔业一定能够持续健康的发展。 我国远洋渔业靠拖网起家，多年来，重点发展了沿岸大陆架渔场的拖网作业，直到目前仍以过洋性渔业为主，大洋性渔业所占比重很少。目前鱿钓渔业发展势头较好，但总体水平不高。 1999 年，我国远洋渔业总产量 89.9 万 t 中，鱿钓产量约 17.9 万 t，占 19.9%，在 1999年远洋渔业 5.2 亿美元的产值中，鱿鱼钓产值 1.5 亿美元，占总产值的 28.8%。由于钓捕鱿鱼价

15、值高，为提高我国远洋渔业的效益，我国应在这 项作业中增加捕捞能力。 我国远洋船队规模较为庞大，但渔船普遍设备老化，目前 1/3 的船只需要更新。我国远洋鱿钓船中， 80%是由 8154 拖网渔船改装而成的小型钓船， 10%为从韩国、日本购进的金枪鱼钓船改装而成的中型规模船， 10%为新建和从韩日本引进的中、大规模的二手远洋专业鱿钓船。我国鱿钓船绝大部分钓具及加工能力的自动化程度不高，生产效率受到严重制约。当今日本、韩国和我国台湾省远洋钓船船型规格大，一般长 70 90m，装载能力在 800 1200t，深冷冻技术高，设备过硬，日冻结能力在 70 90t，机电、通讯 、导航、助渔等仪器设备处于世

16、界先进水平，而我国专业钓船装载能力仅 500 700t，日冻结能力 30 48t，而且在船型设计、兼作能力上大大低于这些国家和地区的船只。我国鱿钓的产量与国外专业钓船相比，产量较低。根据国内发展远洋鱿钓业的需要，并把国外先进技术运用到实际生产中去，新型远洋鱿鱼钓船的需求已经迫在眉睫。 为继续开拓我国远洋鱿钓渔业新的经济增长点 ， 我们积极向西北太平洋开发新的鱿钓资源和开拓新的作业渔场。 1993 1995 年上海水产大学会同舟山、烟台、上海、宁波和大连等海洋渔业公司联合组织鱿钓探捕船 队 , 赴北太平洋进行柔鱼资源的开发和钓捕技术研究。 1994 年开始正式有大批鱿钓船 (约 98 艘 ) 赴

17、西北太平洋生产 , 共捕获柔鱼 23 万 t, 平均单船为234.6t。由于该项目经济和社会效益明显 ,生产规模不断扩大 ,1996 年作业渔场拓展到 160 度E, 1997 年又进一步扩展到 170 度 E 海域。随着北半球二大主要经济头足类的开发与利用 ,以及一批大型专业鱿钓船的自行建造和引进 , 从 1996 年开始已有部分公司的渔船赴新西兰、阿根廷等海域进行作业 ,实现了全年性的专业化生产 , 为进一步发展我国远洋鱿钓渔业奠定了基础 。 本次毕业设计船舶为续航力 8000 海里、自持力 20 昼夜的远洋鱿鱼钓船，主要进行总体部分，性能部分和大倾角稳性的设计与计算，并绘制型线图，总布置

18、图，静水力曲线图。设计中综合运用大学四年所学的船舶设计原理、静力学、船舶结构与规范设计等知识， 按照 钢质海船入级与建造规范 (1999) 1998 钢质海洋渔船建造规范 和 2006钢质海船建造规范 的要求，结合实际应用，为远洋鱿钓业设计出的船舶。 浙江海洋 学院本科毕业论文 正文 7 2. 总体部分 总体部分是本次设计的也是后面设计的基础部分，总体设计的好坏将直接决定本船性能的好坏，对整个设计工作来说也是很重要的一个环节。这一阶段的主要工作是参照母船资料和新船任务书确定新船主尺度并绘制新船总布置图。 2.1 任务书及母型船资料分析 2.1.1 新船任务书 船名：鱿鱼钓船 航区： I 类航区

19、 船型：钢质单甲板、双层底、单机单桨、单舵、尾机型，有首、尾楼的钓船； 用途：作为远洋鱿鱼钓船 主尺度： 总长 LOA 60.00m 型宽 B 8.60m 设计排水量 1130t 船级与船籍： CCS/非国际 续航力 /自持力：不小于 6700 海里（ 12 kn） /15 20 昼夜 船员定额： 45 人 主机：本 船主机为 6210ZLCZ-23 型船用柴油机一台 , 额定功率 698kW, 额定转速830r/min。 齿轮箱：本船齿轮箱为 HC1200 型 , I= 3.5 :1 发电机组：本船安装五台船用发电机组， 1、 2、 3柴油发电机组， 柴油机型号 Z6170ZLD型， 额定功

20、率 330 kW 3, 标定转速 1000r/min，发电机型号 IFC6404-6SA42 型，发电机功率300Kw 3; 4 柴油发电机组， 柴油机型号 6135JZLCaf 型， 额定功率 181.8 kW, 标定转速1500r/min，发电机型号 IFC6286-4SA45 型，发电机功率 150kW; 5 柴油发电机组， 柴油机型号 4135Caf 型， 标定功率 60kW, 标定转速 1500r/min，发电机型号 IFC6225-4SA45 型，发电 机 功 率 50kW 。 船体结构（材料、结构形式等）：船体钢质焊接、纵骨架结构形式； 总布置要求：本船主船体内设置淡水舱、机舱、

21、住舱、储鱼舱、冷冻舱、燃油舱、主机舱、辅机舱以及压载水舱等；甲板上设置有驾 驶室、住舱、厨房、餐厅、船长室、卫生间等。 设备要求： 10 人气胀式救生筏一具，采用液压舵机一台，其余按法规和规范要求配备。 2.1.2 母型船资料 主尺度：总 长 LOA 46.68 m 设计水线长 LWL 42.0 m 垂线间长 Lpp 40.5 m 型 宽 B 8.10 m 型 深 D 3.6 m 设计吃水 d 3.25 m 排水量 698.2 t 浙江海洋 学院本科毕业论文 正文 8 肋骨间距 0.550 m 2.2 主尺度的确定 2.2.1 排水量及 主要尺度 的 确定 根据船体设计任务书的要求并参照母型船

22、主尺度 ,由船舶设计原理主尺度的估算方法 公式 (5.3.1)可得 : 310 )( OLL =1029.6t 310 )( Odd =3.55m /LPP B d= o/LPPoBodo 可得 :LPP =50.00m BC = LBD/ 可得： BC =0.70 将设计船舶的船长初步设定为 60.00m，型宽初步设定为 18.6m. 型深根据母型船和设计船任务书的要求设定为 6m.经船舶干舷校核 ,满足最小干 舷的要求 . 根据所得资料对设计船的主尺度及船型系数确定如下： 总 长 LOA 60.00 m 垂线间长 Lpp 50.00m 型 宽 B 8.60 m 型 深 D 6 m 设计吃水

23、 d 3.55 m 方形系数 CB： 0.70 排水量 1029.6t 2.3 总布置草图和重量重心的计算 根据新船的特点和任务书的要求，在分析母型资料的基础上，先拟订能反映总布置大体轮廓和布局的草图。经过对草图核算分析，解决总体布局后，再根据型线图的型值，具体详细地对各舱室及设备 进行更详细的 布置，对母型船采取了适当的改进。参考母型船总布置设计情况，按照总布置 设计说明，结合设计船的实际用途，可以画出总布置草图，为以后作出正式总布置图做准备，也为整个船体的设计作出一个大致的轮廓。 2.3.1 空船重量估算 查船舶设计原理表 3.2.1 可得： 取 LW/ =0.68 则 LWO=0.686

24、98.2=474.78 WHO/LWO=0.42 ， WOO/LWO=0.41； 则 WHO=0.42 LWO=0.42 474.78=199.41 t WOO=0.41 LWO=0.41 474.78=194.66 t WMO=474.78-199.41-194.66=80.71t 查 船舶设计原理 公式 (3.2.3),取 a=1,b=1 则： CH1=WHO/LO(BO+DO)=199.41/40.5 (8.1+3.6)=0.4208 WH=CHIL (B+D)=0.4208 52.06 (8.6+6)=319.84t 查 船舶设计原理 公式 (3.2.20)得： CO2=WOO/LO(

25、BO+DO)=194.66/40.5 (8.1+3.6)=0.4108 WO=CO2L(B+D)=0.4108 52.06 (8.6+6)=312.239t 查 船舶设计原理 公式 (3.2.26)得： 浙江海洋 学院本科毕业论文 正文 9 CMO=WMO/PD/0.73550.5= 80.71/698/0.73550.5=2.6204 WM=CMPD/0.73550.5=2.6204 (698/0.7355)0.5=80.81 t 则 LW=WH+ WO + WM =319.84+312.239+80.81= 712.878t 查 船舶设计原理 得： 船员及行李： 45p 65+55 45=

26、5.4 t 食品 : 4.5 45p 50=10.125 t (出港捕 鱼 ) 10.125 70%=7.0875t (捕鱼中 ) 10.125 30%=3.0375t (满载离渔场 ) 10.125 10%=1.0125t (空载到港 ) 由于远程航行船备有制淡装置，所以淡水可减少 淡水 : 24 t (出港捕鱼 ) 24 t (捕鱼中 ) 24 30%=7.2 t (满载离渔场 ) 24 10%= 2.4 t (空载到港 ) 燃油 : WF = t（ g1 P1 + g2 P2 + g3） k 10-3 =50 24 (0.211 698+0.221 2 140) 1.1 10-3 =27

27、2.39 t (出港捕鱼 ) 272.39 70%=190.673t (捕鱼中 ) 272.39 30%=81.717 t (满载离渔场 ) 272.39 10%=27.239t (空载到港 ) 润滑油 WL=WF =0.05 272.39=13.62 t (出港捕鱼 ) 13.62 70%=9.534t (捕鱼中 ) 13.62 30%=4.086t (满载离渔场 ) 13.62 10%=1.362t (空载到港 ) 备用、供应品重量 1% 687.878=6.879 t (出港捕鱼 ) 6.879 70%=4.815t (捕鱼中 ) 6.879 30%=2.0637t (满载离渔场 ) 6

28、.879 10%=0.6879t (空载到港 ) 冷冻室 21 t 鱼舱 38.69+52.59+57.65=148.93 t 综合以上各重量及表 1-1 的计算结果可得新船设计排水量： =LW +DW =1129.4 t 2.3.2设计船 重心计算 设 计船的重心有多种情况，取四种典型装载状况：满载出港 ,满载到港 ,压载出港，压载到港等，列表计算如下 浙江海洋 学院本科毕业论文 正文 10 表 2-1 出港捕鱼重量重心的计算 排水量和重心位置计算 ( 出港捕鱼 ） 序号 项目 重量 (t) 垂向 纵向 距基线 距船中 (前 ) 距船中 (后 ) 力臂 (m) 力矩 (tm) 力臂 (m)

29、力矩 (tm) 力臂 (m) 力矩 (tm) 1 空船 712.878 3.513 1606.846 - - 4.441 3165.891 2 船员及行李 5.4 6.57 9.461 - - 11.932 64.4328 3 食品 10.125 1.35 1.458 - - 20.284 205.3755 4 燃油 136.2 3.51 478.062 - - 18.518 2522.151 5 燃油 136.2 4.07 554.334 - - 20.79 144.9168 6 润滑油 13.62 0.78 4.727 - - 10.586 18.26442 7 淡水 24 2.62 60

30、.24 - - 15.578 373.872 8 冷冻室 21 5.03 105.63 - - 2.482 52.122 1059.423 27.443 2820.758 104.611 6547.026 船舶重心位置： Xg=(WiXgi)/Wi =-6547.026/1059.423=-6.2 m Zg=(WiZ gi)/Wi =2820.758/1059.423=2.67m 表 2-2 捕鱼中重量重心的计算 排水量和重心位置计算 ( 捕鱼中） 序号 项目 重量 (t) 垂向 纵向 距基线 距船中 (前 ) 距 船中 (后 ) 力臂 (m) 力矩(tm) 力臂(m) 力矩(tm) 力臂(m) 力矩(tm) 1 空船 712.878 3.513 2504.340414 - - 4.441 3165.891 2 船员及行李 5.4 6.57 35.478 - - 11.932 64.4328 3 食品 7.0875 1.35 9.568125 - - 20.284 143.76285 4 燃油 98.8 3.51 52.364 - - 18.518 1829.578