船舶与海洋工程毕业设计：7000吨油轮性能设计.doc

1、本科毕业论文（20 届）7000 吨油轮性能设计所在学院 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 目录- 2 -目录摘 要 I1 前言 11.1 世界油船建造的主要发展形势 11.2 我国油船建造的主要形势 11.3 现在油船建造发展的主要出路 22 油船的型线设计 32.1 母型船主尺度与新船要求设计主尺度对比 32.2 设计船排水量估算 42.3 型线图设计 42.4 型线图绘制 43 总布置设计 73.1 主船体内船舱的划分 73.2 上层建筑的设置与内部划分 83.3 主要舾装设备布置 94 静水力曲线绘制 124.1 静水力计算（梯形法） 124.

2、2 静水力曲线图 265 螺旋桨设计 285.1 设计船船体阻力与有效功率估算 285.2 螺旋桨水动力性能计算与螺旋桨图 296 设计总结 44参考文献 45致谢词 46附录：外文翻译 1正文I摘 要本文主要阐述了 7000DWT 油轮的性能设计。通过对原有母型船的改造，以得到更大载重量的新船。经过一系列的性能设计后，得出新船较好的经济效益和安全效益。本设计内容主要包括：在已有母型船的资料基础上，通过仿氏系数变换确定排水量及主尺度；设计绘制新船型线图，并制作新船的型值表；进行总布置设计，计算新船重心，并绘制总布置图；进行静水力计算，并绘制静水力曲线；进行船体阻力与有效功率估算，并设计新船螺旋

3、桨。该船总长 108m，设计吃水 7m，设计载重量 7000t，设计航速 12.5kn，满足设计任务书的要求，相关设计满足规范和法规的要求。关键字 油船；型线；总布置；静水力曲线；螺旋桨正文IIThe Performance Design of 7000DWT TankerAbstract The ship is designed mainly on the basis of the parent-ship and the transformation by imitations coefficient which is used to determine the principal dime

4、nsions and displacement. This design includes the following aspects: Firstly, new molded-lines are drawn and the values are determined. Secondly, General arrangement is designed and the general arrangement plan is drawn. Thirdly, hydrostatics calculation and hydrostatics curve are finished. Fourthly

5、, resistance and effective power are estimated and propeller performance and propeller plan are completed. The designed ships overall length is 108 meters long. Its draft is 7 meters. Its DWT is 7000 tons, and the designed speed is 12.5kn. These figures satisfy the requirements of the design task, a

6、nd all the related designs satisfy the criterion and regulations as well.Key words tanker; molded-lines; general arrangement; hydrostatic curves; propeller正文11 前言1.1 世界油船建造的主要发展形势进入 21 世纪以来，世界经济高速发展。全球石油消费飞速增加，且由于世界石油资源分布不平衡，世界油运市场出现一片繁荣。世界油运水平经过本世纪前 10 年的发展，从匮乏到平衡最后到出现明显剩余。这主要有一下几个方面：OPEC 组织减少石油产量，

7、虽然俄罗斯等国增加了产量，但是增加依然远远低于减产量；由于全球金融危机的拖累，世界范围内石油消费开始出现石油消费下降趋势，特别是欧洲和日本地区；一些替代能源的出现，如现在有使用酒精或者电池作为能源的汽车。单壳油船加速更新是上世纪 90 年代后半期和 21 世纪初期造船兴旺的重要原因。实际情况如何呢？在 2l 世纪头 5 年间，油船拆解引起的油船更新需求，相当于同期油船建造量的三分之二。可以认为，老旧油船特别是单壳油船加速拆解，是过去 10 年间造船市场兴旺的重要原因之一。但是，今后油船更新是否会发生明显变化呢？答案也是肯定的。根据德鲁里最新统计数据显示，世界油船的拆解量从 2004 年的 3.

8、8 万载重吨降为 2008 年的 1.7 万载重吨，可以说 2008 年为油船市场的一个明显转折点，到 2009 年世界油船拆解将达 4.4 万载重吨。而对于油船的新建来说，从 2006 年的 22.5 万载重吨一直稳步上涨到2009 年的 49.5 万载重吨。但有可以看出，对于 VLCC 来说，其订单和未来新建造量一直处于上升阶段，从 2006 年的 5.8 万载重吨，到 2007 年的 9 万载重吨，到 2009 年的 18.8 万载重吨，从宏观的油船市场来看经历了一个微幅上升到现在的下降趋势，但对于 VLCC，市场是非常看好的，从而也可以预测未来的市场，VCLL 将处于一个高速发展期。根

9、据防止船舶污染海洋公约 ，对世界油船队的拆解和灭失量最新的预测结果：2010 年之前，旧船更新量较大，平均每年达到 1,175 万载重吨，正好等于 19952004 年 10 年间平均实际拆船量；但在 2010 年以后，油船更新量将呈下降趋势。需要指出的是，船舶实际拆解量受航运市场兴衰的重大影响而出现明显变化，近 20042010 年兴旺的航运市场使油船拆解量大幅度下降。1.2 我国油船建造的主要形势受全球金融危机的影响，我国的石油消费出现了短暂的下降，却迅速回归上升状态。而这些时候国内的油运水平却从未出现过过剩情况。这是主要由于我国的以下的国情所决定的：欧美和日本减少了原油的进口量，间接增加

10、了我国的原油进口量得增加；由于国家经济政策正文2的刺激，石油的消费量开始迅速增加；我国幅员辽阔，消费市场巨大，海岸线漫长，客观因素决定了我国油运需求量保持着较高的增长水平；我国有 80%的原油运输都是通过外国油轮运输公司，国有公司和民族企业的占有率都很小，所以发展民族石油运输事业十分的迫切。 与此同时，淘汰老旧船舶，提升国内油运船队质量油运企业应对现有船队进行结构调整优化，增加市场适应性好、设备先进、油耗低、节能性好的新型船，淘汰耗油高、污染大的老旧船，提升船队科技含量，打造年轻化船队。2008 年下半年全球金融危机爆发以来，世界上多数国家，特别是欧美等发达国家经济发生严重危机甚至衰退，全球贸

11、易受到很大冲击，与全球贸易息息相关的世界航运业首当其冲，各航运公司纷纷采取减少运力，降低航速等方法减少成本，但还是有不少公司处于亏损，经营困难等局面；另一方面，在自 2003 年以来的本轮造船热中，各国产能急剧扩张，船厂积累了大量订单，在现有运力已经过剩的情况下更增加了潜在运力过剩，因此这段时间时有船东取消订单的情况发生。1.3 现在油船建造发展的主要出路基于以上原因，现在全球航运业对新船的需求已非常稀少。在这种情况下，各船厂必须推出性能优良，成本相对低廉，性价比高的船型才能吸引船东，在市场上具有竞争力。所以此次选择设计 7000dwt 油轮具有现实意义。正文32 油船的型线设计型线设计是新船

12、设计过程中的一个重要环节，是一项基础性的工作。它对设计工作顺利进行和保证新船设计质量有重要意义。2.1 母型船主尺度与新船要求设计主尺度对比表 2.1 母型船主尺度项目 值总长 L0A 100.72 m水线长 LWL 95.27 m垂线间长 LPP 92.70 m型宽 B 16.00 m型深 D 8.00 m设计吃水 d 6.20 m排水量 6897.23 t方形系数 Cb 0.75表 2.2 设计船主尺度：项目 值总长 L0A 108.00 m水线长 LWL 104.80 m垂线间长 LPP 102.00 m型宽 B 17.20 m型深 D 9.30 m设计吃水 d 7.00 m排水量 92

13、10.60t方形系数 Cb 0.75正文42.2 设计船排水量估算由于设计船是在母型船基础上作略微改变得到的，因此可由仿氏系数法来估算设计船的排水量。由仿氏系数法可得：m=L/L0=102/92.7=1.1003；n=B/B0=17.2/16= 1.0750；p=d /d0=7/6.2=1.1290； / 0=LBd/(L0B0d0)=mnp = 0mnp=9210.60tCB= /BLd= /(1.02510217.27)=0.75.注: L 、B 、d 分别为设计船的船长、船宽、吃水；L0、 B0、d 0 分别为母型船的船长、船宽、吃水；m 、n 、p 分别为设计船与母型船的长、宽和吃水比

14、。2.3 型线图设计船体型线是关系到新船全局性的项目之一。它是总布置设计、性能计算与船体结构，以及机舱布置等设计项目的依据和基础。根据仿氏变换系数，先绘制母型船的型线图，并把它建立块，然后对这个块在长度方向放大 1.1003 倍，在宽度方向放大 1.0750 倍，在深度方向放大 1.290 倍就得到新船的型线图。根据横剖线图和半宽水线图画新船在纵剖线图中的 2000 纵剖线、4000 纵剖线和 6000 纵剖线。之后，在吃水方向线性放大 p (1.290 倍), 根据横剖线图和纵剖线图画新船在半宽水线图中的500 水线、1000 水线、2000 水线、3000 水线、4000 水线、5000

15、水线、6000 水线、7000 水线和 8000 水线。并在对应的水线和不同的站号上量取新的型值，填入对应的型值表中，最后得到新船的型值表和型线图。2.4 型线图绘制型线图是在三个相互垂直的平面上，以船体型表面的投影线、和截交线外廓线表示船体外形的图样。它是一张最基础最重要的船舶图样是计算船舶航海性能，绘制其它船舶图样，进行船体放样的依据。型线图绘制的精度直接影响船舶的快速性、稳性、耐波性等航海性能和船体建造的质量在用母型船改造型线的过程中，特别要注意：确定主尺度之后，型线设计应与总布置设计要相互参照，多次调整，寻找合理方案。正文5表 2.3 母型船的型值表半 宽 高 度站号 船底线 500W

16、L 1000WL2000WL3000WL4000WL5000WL6000WL7000WL主甲板边线艏艉楼甲板边线舷墙顶线1000纵剖线4000纵剖线7000纵剖线主甲板边线艏艉楼甲板边线舷墙顶线尾封板 - - - - - - - 2659 4859 5983 7127 7301 5596 6497 10388 8130 10930 119300 - - - - - - 512 3931 5562 6497 7675 7830 5084 5512 9137 8120 10920 119200.5 100 509 661 773 914 1734 4141 5703 6578 7103 7807

17、7941 4550 4928 7806 8106 10906 119061 515 1613 1994 2430 3167 4801 6074 3561 7330 4560 7924 8000 3200 3516 6247 8079 10879 118791.5 1347 3167 3786 4647 5616 6575 7192 4122 7811 7951 8000 8000 154 1227 4632 8055 10855 118552 2321 4714 5378 6327 7044 7515 7790 4251 7995 8000 - 8000 0 206 2926 8027 108

18、27 118273 5033 6972 7487 7912 7998 8000 8000 8000 8000 8000 - 8000 0 0 0 8000 - 83424 7000 7866 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 - 8000 0 0 0 8000 - 81005 7000 7866 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 - 8000 0 0 0 8000 - 81006 7000 7866 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 - 8000 0 0 5

19、2 8000 - 81007 6493 7686 7925 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 - 8000 0 0 1464 8000 - 81548 3945 6166 6725 7185 7327 7505 7623 4201 7834 7946 - 7959 0 1 6639 8043 - 109548.5 2240 4905 5527 6080 6280 6424 6614 3853 7091 7367 - 7395 0 159 5852 8117 - 110009 807 3384 4021 4556 4655 4683 4813 3199 5582 6119 - 7660 11 976 - 8201 10754 112799.5 - 1638 2266 2829 2919 2747 2548 2664 3248 4152 6036 6403 242 8001 - 8238 10791 1132810 - - 493 1099 1303 1204 717 - 655 1574 3946 4492 1758 10884 - 8279 10825 7348正文6