船舶与海洋工程毕业设计：9.0蟹笼渔船毕业设计.doc

1、 本科毕业论文 （ 20 届） 9.0 蟹笼渔船毕业设计 所在学院 专业班级 船舶与海洋工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 本科毕业论文 目录 1 目录 摘要 . 2 1 前 言 . 4 2 总体设计 . 7 2.1 排水量及主尺度的确定 . 7 2.1.1 设计船资料 . 7 2.1.2 新船船舶重量的估算 . 7 2.1.3 舾装数的计算 . 8 2.2 总布置设计 . 9 3 船体性能计算 . 10 3.1 船型设计及型线图的绘制 . 10 3.2 静水力图的绘制 . 10 3.2.1 静水力的计算 . 10 3.2.2 静水力曲线图的绘制 . 21 3.3 船舶初稳

2、性和浮态的计算 . 23 3.3.1 船舶初稳性（小倾角稳性） . 23 3.3.2 船舶浮态及出稳性的计算 . 23 3.4 设计船船体阻力与有效功率估算 . 26 4 螺旋桨计算与绘图 . 31 4.1 已知船体的主要参数 . 31 4.2 主机与螺旋桨参数 . 32 4.3 推进因子的决定 . 32 4.4 可以达到最大航速的计算 . 32 4.5 空泡校核 . 34 4.6 强度校核 . 36 4.7 螺距修正 . 37 4.8 螺旋桨重量、惯性矩计算 . 37 4.9 敞水性征曲线之确定 . 38 4.10 系柱特性计算 . 39 4.11 航行特性计算 . 39 4.12 螺旋桨计

3、算总结 . 41 4.13 螺旋桨图的绘制 . 42 5 总结 . 48 感谢信 . 错误 !未定义书签。 【参考文献】 . 49 英文翻译 . 50 本科毕业论文 摘要 2 摘要 蟹笼是一种低能耗、少劳力、渔获价位高、不破坏生态环境的渔具，蟹笼渔船不受船舶吨位、功率限制。各类渔船均可用蟹笼作为主业或副业从事捕捞生产，由于其主捕蟹类，有利于近海渔业资源，种群结构调整以及合理利用、开发、保护鱼类资源，蟹笼捕捞作业因投资少、见效快、效益高、捕捞操作简单易学，而深受群众的喜爱。 蟹笼渔船一般是采用单底单甲板、单机单桨、单舵的刚质的尾机型海 洋渔船，它是捕蟹专用船，以横流方式放笼捕捞。本次设计的蟹笼渔

4、船主要是用于发展蟹笼捕捞生产，实践证明，蟹笼捕捞可有效地促使近海渔业节能（比同类拖网渔船节约能源 50%）、增值和增收，提高渔民的生活水平。这种作业相对地减轻了近海鱼类资源的捕捞强度，在合理利用和保护近海渔业资源上有着积极意义，并在一定程度上弥补生态失衡现象。 本次设计是在母型资料的基础上进行改造的，由于设计船是以装载蟹笼为主，所以主要是从所需的舱容，船舶稳性，船舶阻力及螺旋桨方面进行考虑的。 关键词 蟹笼渔船；技术设计；船舶阻力 ；螺旋桨 本科毕业论文 摘要 3 The design of Technic Project for Crab coop Fisher 【 abstract】 Cr

5、ab coop is a fishing tackle with low energy consumption, little labour, high price of captured fishing and not destroying the ecology entironment. It isnt restricted by shipping tonnage and power.Various fisher can go in for catching as primary or avocation with crab coop . For giving priority to ca

6、tching crab.It is propitious to the offing fishing resourse, adjusting race composition along with the rightful utilizing, developing and protecting fishing resourse. This catching is very popular with people as low investment, rapid acting, high benefit and easy operation. The crab coop fishing ves

7、sel is a steel tail type ocean fisher, it oridinarily adopt single deck, Mono-device, single oar and Single helm .It is a special ship with seizeing the crab, and place the coop to catch crab with crosscurrent. This design crab coop fishing vessel chiefly is being used to develop the crab coop catch

8、ing manufacture .Practice have proofed that the crab coop catching effectively impeling inshore fishing to save energy (Saving the energy resources 50% than the same as trawl fishing vessel) appreciationing and gaining harvest, lifting the living standard of fisherfolk. This kind of task easeed rela

9、tively the catching intensity in coastal fish resources, and have the energetic sense on rightful using and safeguards inshore fishing .Moreover, it makes good in the specified degree that the ecology unbalance phenomenon. This design is improving based on the data of parent ship.Because the design

10、ship is load crab coop as primary. So mainly consider the needing cabin, ship stability, ship resistance and propelling devices. Key Words crab coop fisher;technic design;ship resistance; propeller 本科毕业论文 正文 4 1 前 言 上世纪 50 年代， 世界扑捞渔业年产量为 1900 万吨， 此后基本上呈上升趋势 , 至 80 年代中期为 8 000 万吨 , 继而就在 8 500 万吨上下波动

11、, 也就是说自 90 年代以来世界海洋渔业产量一直徘徊不前 , 如 99 年为 8 470 万吨 ( 01 年发表为 9300 万吨 , 02 年发表为 8 470 万吨 ) , 2000 年为 8 600 万吨。年扑捞鱼获量相差不大。根据国际粮食政策研究所 ( IFPRI ) 预测 , 到2020 年世界渔业 产量 41% 依赖于养殖业 , 发达国家水产品消费量由 2 850 万吨上升到 2 920 万吨 , 发展中国家由 6 270 万吨上升到 9 860 万吨。 世界渔业养殖业的产量由 2 860 万吨上升到 5360 万吨 , 从预测情况来看 , 由海洋直接扑捞鱼获量增加不多 , 即扑

12、捞产量上升空间不是太大 , 故今后在渔船的数量上 , 每年很难再有大的增长。因此我们要从渔船设计方面优化提高其性能，使其更具有市场竞争力。 渔船数量减少的趋势很明显 , 如欧盟渔业官员在欧洲各国已经采取一些保护资源的措施后仍然认为渔船太多 , 这样就会产生过 度扑捞泰国最大的渔船队经营者要求政府将国内扑鱼船的数量削减一半。日本远洋底拽网渔业协会于 2001 年 7 月 18 日宣布解散 , 原因是这个曾经拥有 771 艘渔船协会在 99 年只剩下 44 艘 , 进入 2000 年后仅剩下 14 艘 . 再如日本在北方的大洋性拖网渔船 93 年有 16 艘 , 到 99 年后剩下 6 艘 . 在

13、新西兰、北美东岸、阿根廷等渔场作业93 年有 33 艘 , 现在只有 14 艘 . 韩国 90- 96 年减少了 307 艘 , 97-99 年又减少了 1149 艘 . 我国到 2010 年将减少 3 万艘 , 即由 222 000 艘减到 192 000 艘 , 渔船 数量之所以减少 , 主要是因为渔船适应渔业资源的数量受到限制的缘故。 一些海洋渔业发达的国家目前特别注重发展大型渔船和超大型渔船 , 如荷兰 1999 年建造总长 140. 8 m ( 垂线间长 131. 35 m) , 宽 18.68 m, 型深 12. 845 m, 吃水 8 m 超大型艉滑道拖网渔船 ; 总长 142.

14、3 m ( 垂线间长 129.5 m) 超大型艉滑道拖网渔船 , 鱼舱容积达 11 320 m3, 冻结渔获物可达 300 t/ d。它们的作业渔场在西非海域 , 渔场距基地港约为 2 000 n mile。至于尺度 稍小些的大型艉滑道拖网渔船 , 更是比比皆是。如荷兰还建造了总长 125 m 艉滑道拖网渔船 ; 挪威建造了总长 77. 8 m 大型艉滑道拖网渔船 , 航速达 17 kn;摩尔曼斯克 ( Murmansk) 计划建造 90 艘新渔船 , 其中大型拖网渔船就是其中一项主要内容。拖网渔船向大型化和超大型化发展的原因是由于作业渔场距基地渔港遥远 ; 也与 200 n mile 专属经

15、济区划分密切相关 , 因为近海海域资源属沿岸国家 , 只有向远洋发展。大型化并不限于拖网渔船 , 金枪鱼围网渔船亦是大型化的对象。如西班牙建造的总长 116 m 金枪鱼围网渔船 , 航速达 17 kn, 鱼舱容积达 3 250 m3 ; 其围网网具长 1 800 m、高 300 m, 重量达 80 t。法国也曾建造过总长 107.5 m 金枪鱼围网渔船。西班牙还为俄罗斯建造 10 艘长 80 m 的金枪鱼围网渔船。 由于 200 n mile 专属经济区的划分 , 在发展大型远洋渔船的同时 , 不断地在完善小型渔船。特点之一是一船多用 , 可进行多种作业 ; 二是装备大大改善 , 保鲜设备一般

16、均采用冻结装置 ; 三是在助渔助航仪器上也大大得到改善 , 诸如彩色雷达 , 彩色声纳 , 较普遍得到使用。发本科毕业论文 正文 5 展小型渔船的另一特点是用玻璃钢船代替木船 ; 在玻璃钢船的新船型上 , 目前已建成一艘长36m 的运送活金枪鱼的玻璃钢船。 近年来世界渔船发展的第二个特点是大力发展捕捞中上层鱼类资源的渔船 , 诸如钓船、围网船等。冰岛为了发展围网渔船与钓渔船，一改过去在欧洲造船的历史，而在中国定货，在中国建造的有 71.3m 长围网中层拖网渔船，还有 41.45m 长的延绳钓兼拖网渔船，在中国定货的主要原因是中国造价相对比欧洲建造便宜 l/3。挪威则建造钓、围混合式渔船 ; 作

17、业渔场在巴伦次海 , 钓具为姆斯特德自动钓系统 ( Mustad Autoline System) , 有 4 万把钩。鱿鱼钓机目前出现一种新型自动钓机 ( MY- 3DP) , 比常规的轻 12%, 短 8%, 因此 , 可以用小型钓船来捕捞。挪威近年来准备更新渔船队 ; 其主要船型中就有长 67 m 和 54 m 的围网渔船 , 以及长 45 m 的自动延绳钓渔船。为了发展钓渔业 , 目前钓具已发展了有 6 万把钩的姆斯特德自动延绳钓系统。一些发展中国家也在大力发展捕捞中上层渔船。近年来中国也打算建造多艘大型延绳钓渔船与鱿鱼钓渔船，发展远洋渔业。墨西哥计划建造十艘金枪鱼围网渔船，有的国家为

18、了发展 中上层捕捞，甚至将一艘已有 23 年船令的金枪鱼围网船进行整修，使之重新投人到印度洋渔场。 进入 90 年代 ,由于近海渔业资源衰退 ,使我国近海渔业生产面临严峻局面。与此同时 ,远洋渔业受资源国 200 海里专属经济区的限制和亚洲金融危机的影响 ,发展受阻。尽管如此 ,我国海洋捕捞业和渔船业 ,乘改革开放之东风 ,克服重重困难 ,仍然取得了可喜的进展。我国海洋捕捞量呈逐年上升趋势。我国海洋机动渔船的数量也呈小幅度增加趋势。海洋机动渔船总功率的增幅明显大于渔船数量的增幅。 长期以来 ,我国的作业渔船都是以拖网渔船为主 ,这种底拖作业对资源 破坏严重。随着资源的变化 ,作业方式也发生了变

19、化。 1998 年我国中下层捕捞量为 788.55 万吨比上年减少 68.68 万吨 ,下降 8.1%,中上层捕捞量为 718.12 万吨 ,比上年增加 179.98 万吨 ,增加 33.44%。此外 ,近年来我国又在国外渔场开发鱿鱼钓和金枪鱼钓。作业方式的变化 ,引起了船型的变化： (1) 我国渔船船型为适应多种作业方式的需要 ,正向多元化发展。 (2) 近年来 ,我国又研制了一批为远洋渔业配套的油水供应船、成品油运输船、冷藏运输船。这些渔业辅助船较之 80 年代的吨位明显增大。 (3) 为了加强渔政管 理的力度。我国新造了一批渔政船 ,较之以往的渔政船有主尺度增大、航速增高的趋势。 (4)

20、 从造船材料来看 ,除传统的钢船 ,木船外 ,我国已生产出 33 m 长的玻璃钢拖网渔船。湛江渔船厂还生产了钢丝网水泥渔船到贝劳钓捕金枪鱼。但上述两种材质的渔船数量不大 ,我国渔船材料仍以钢、木为主。 我国渔船在 21 世纪持续发展要做到以下几点： (1) 开发新的远洋渔场 ,发展远洋渔船。研制技术含量高的大型拖网加工渔船和金枪鱼围网船和适应世界不同海域的作业船。目前发展远洋渔船巫待根据渔场资源状况确定渔法及远洋渔船的设计特点 ,研究适合的船 型研究、开发渔船主机及推进系统新产品 ,使之改进结构 ,降低油耗。要根据新的远洋渔船所需功率范围和不同船型 ,机型的最佳配合要求 ,制订新的机型型谱 ,

21、以使本科毕业论文 正文 6 远洋渔船的配套机组具备安全可靠、良好的互换性、节能、便利维修、自动化性能好等此外还要研究轴带发电、制冷、加工 ,制淡、防污及涂料的新技术 ,开发相应设备和产品。 (2) 以科技创新 ,实现大型渔船的玻璃钢化。重点发展船长在 30 m 以下的玻璃渔船以取代木质渔船。我国现有玻璃钢海洋机动渔船仅 70 余艘 ,不足海洋机动渔船总数的 0.03%。究其原因是玻璃钢渔船的价格比同尺度的钢船 高 20%左右 ,比木船高 40%左右 ,不能为广大渔民所接受。此外 ,玻璃钢渔船在某些情况下不能满足渔民的使用要求。例如玻璃钢渔船不耐磨 ,和不抗碰撞就不适于浅水薄滩 ,多礁和无渔港地

22、区。因此 ,发展我国玻璃钢渔船应该走技术创新的道路 ,建造价廉、耐用的玻璃钢渔船。发展玻璃钢船还应注意 ,在所造船的主尺度方面 ,应避开钢质渔船的优势区 ,在日本近 3 年新造的玻璃钢渔船中 ,船长小于 30 m 的占 99%,船长小于 20 m 的占 81%。我国建造的玻璃钢渔船船长不应大于 30 m。近期可开发的玻璃钢渔船有 : (1) L6 m 的养殖舢板 ; (2) L10 m 的早出晚归的近海渔艇 ; (3) L20 m(主机功率 29 kW 以下 )的近海作业船 ; (4) L30 m(主机功率 136 kW 以下 )的 类航区作业船。 21 世纪已经来临 ,我们迎来的是海洋的世纪

23、 ,海洋渔业将得到空前的发展。要发展渔船 ,要管理好渔船 ,就必须了解外部情况 ,掌握客观规律 ,才能进行科学决策 ,制定符合客观实际的政策 ,使我国渔船在现代化的道路上 ,在科学管理的道路上健康成长。我们要共同努力 ,加速渔船事业的发展 ,使我国渔船产业与渔业大国的地位相适应！ 本科毕业论文 正文 7 2 总体设计 2.1 排水量及主尺度的确定 2.1.1 设计船资料 根据母型船资料的分析，确定设计船的主尺度： 总长 Loa 52.48m 垂线间长 Lpp 43.48m 型宽 B 9.0m 型深 D 4.2m 设计吃水 d 3.36m 2.1.2 新船船舶重量的估算 船舶重量可分成空船重量和

24、载重量两部分，即 W LW+DW 其中： LW空船重量，通常将其分为船体钢料重量 WH、舾装重量 WO、机电设备重量 WM 三大部分，即 LW=WH+WO+WM； DW载重量，包括货物、旅客、船员、行李、油水（燃油、滑油、淡水等）、食品、备品、供应品及压载水等的重量。 （ 1） 空船重量的估算 根据船舶设计原理，表 3.2.3 取船体钢料与空船重量之比为 0.43，舾装重量与空船重量之比为 0.40 即： 43.0LWWH ， 40.0LWWO 则母型船的船体钢料与空船重量之比也为 0.43，舾装重量与空船重量之比也为 0.40 即： 43.0OHOLWW ， 40.0OOOLWW 其中：根据

25、船舶设计原理表 3.2.1 得 LW0 =297.65t,下标 O表示母型船。 根据船舶设计原理公式（ 3.2.2）船体钢料重量： )()()(1 bDaBLbDaBL WbDaBLCW OOO HOHH = 4 . 2 )4 3 . 4 8 ( 9 . 03 . 5 )( 7 . 53 6 . 2 3 2 9 7 . 6 50 . 4 3 t32.184 其中 :由于是单甲板单层底 ，所以取 a = 1, b = 1； 本科毕业论文 正文 8 CH1系数，取自母型船，即)(1 OOO HOH bDaBL WC 。 根据船舶设计原理公式（ 3.2.20） 船体舾装重量： )()()(1 DBL

26、DBL WDBLCW OOO OOOO = )36.30.9(48.43)5.35.7(23.36 65.2974.0 = 55.160 t 其中 ： CO1系数，取自母型船，即)b(1 OOO OOO DBL WC 。 根据船舶设计原理公式（ 3.2.26）机电设备重量： 7355.0 DMM PCW 其中 ： PD 主机功率； CM 系数，可用母型资料换算 ； 设计船的主机功率与母型船的主机功率相等，所以 WM = WMO= LWO-WHO-WOO = 297.65-127.99-119.06 = 50.6 t 所以 ， 设计船的空船重 量 LW= WH+WO+WM= 184.32+160

27、.55+50.6= 395.47 t （ 2）载重量的估算 根据船舶设计原理表 3.2.1 LW =0.65 载重量系数 DW = oDWo = 92.457 65.29792.457 =0.35 设计船的载重量 DW=LW*0.35/0.65=212.95t （ 3） 排水量的确定 =LW+DW=212.95+395.47=608.42t 2.1.3 舾装数的计算 舾装数 N： 1 4 410/232 ABhN 式中： ：夏季载重水线以下的型排水量 608.42t B：船宽 9.0m h： 从夏季载重线到最上层舱室顶部的有效高度 3.53m A：船长 L 范围内夏季载重线以上的船体部分和上层

28、建筑，以及各层宽度大于 B/4 的甲板室的侧投影面积的总和， 89.65 2m 本科毕业论文 正文 9 按中国船级社 2006 年钢质海船入级与建造规范规定配备锚泊设备 。 表 2-1 锚泊设备的选择 序号 舾装数 N 首锚 有档首锚链 拖索 系船索 超过 不超过 数量 每只质量(kg) 总长度 (m) 直径 (mm) 度 破断负荷(kN) 数量 每根长度(m) 破断负荷 (kN) AM1 AM2 AM3 5 130 150 2 420 275 20.5 17.5 180 98.1 3 120 49 2.2 总布置设计 总布置设计是船舶总体设计的重要内容之一，它不但对船舶的使用效能和航行性能有

29、十分重要的影响，而且是其他各项设计和计算的主要依据。 （ 1）主甲板以下，设十道横舱壁，其中 #4、 #8， #26、 #27、 #35、 #44、 #50、 #60、 #63、 #66 为水密横舱壁， #5 和 #17 左右半舱壁为油密舱壁。 自尾向首，主船体主要分为： 舵机舱 （尾 #4）， No.2 淡水舱（尾 #4，左右） 隔离舱 （ #4 #5） No.2 燃油舱（ #5 #8，左右） 机舱（ #8 #27） No.1 燃油舱（ #8 #17，左右） 第三蟹笼舱（ #27 #35） 第二蟹笼舱（ #35 #43） 第一鱼舱 （ #43 #50） 第一蟹笼舱（ #50 #56） 杂物舱 （ #56 #60） No.1 淡水舱（ #60 #63） 空舱（ #63 #66） 首尖舱（ #66首） （ 2） 主甲板及其以上区域 甲板室位于 #10 #43 之间。 #10 向尾，为尾甲板区。 #43 #56 为活水池和作业区域， #61向首为首升高甲板。 尾甲板上，设有蟹笼作业（绳舱，滑道）装置，存贮蟹笼网绳 及系泊缆桩，舵机舱口等设施。船尾端置有一尾桅杆，供装尾灯及作旗杆用。 甲板室共二层。 #10 #43 的主甲板室内，除机舱棚外，主要为生活区。厕所、厨房、餐