1、 毕业设计（论文）开题报告题 目： 某江海通达船方案设计 系 ： 船舶与建筑工程系 学生姓名： 专 业： 船舶与海洋工程 班 级： 指导教师： 起止日期： 毕业论文（设计）开题报告一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义我国江河众多,其中可供江海直达运输的通海河有长江、黄河、黑龙江、珠江、辽河、海河、淮河、钱塘江、澜沧江等十多条。它们的流域面积占国土面积三分之一。因此发展江海直达运输是我国水运事业极为重要的一部份,然而目前仅长江中下游开始启动，其它水系就更谈不上了。目前各个水系可供江海直达运输的货源是那么充沛,仅长江中下游的煤矿等散货可供江海直达运输的货源每年就有 35 多万吨。船舶
2、的江海联运，在我国是指把沿海港口的进口货物，经长江水系等内河水系，直接运达内河中下游沿岸的企业码头，而在世界上，泛指货物经过海运和内河运输到达指定的港口。经营该航线的船舶，在我国既需要符合我国船舶与海上设施法定检验规则要求，又要考虑内河水文、过江大桥高度等因素对船舶的限制，同时要追求船舶航运经济效益。因此，江海联运船舶与普通客货船存在一定的差异，它们受到更多的客观条件限制。近年来，随着货主对货物运输快速化和物流化服务的要求日益明显，江海联运作为一种经济有效的直达运输模式也受到更多重视。传统的多程运输，海船因为受到船舶吃水和内河桥梁高度的限制不能开到内河的纵深港口去，而江船由于船舶性能和设备配置
3、等原因不能出海运营，因此要求货物必须通过港口换船才能运达。这不仅增加了装卸费用和运输成本，而且降低了运输效率。目前, 国际港口向深水化的方向发展, 运输船舶向大型化发展, 国际贸易中有 90%的货物是通过水路来实现的, 水路货物主要通过枢纽港进行中转、集散。其运输方式相比于铁路、公路、航空具有明显的价格优势。因此, 通过联运可简化转换手续, 降低物流成本, 提高配送效率。“十五”期间，随着以上海为龙头的长江流域经济快速发展，沿江各大型企业集团对大宗原料的需求迅速增长，长江流域与沿海地区的物资交流也日益广泛。上海港是一个兼具经济腹地型与航运中枢特征的港口城市，通过长江这一黄金水道与长江流域的 6
4、省 2 市的物流实现了有效的沟通。长江沿线钢厂、电厂所需求的大量的进口矿石、煤炭和宁波、上海、温州等沿海地区的水泥粉磨站所需的大量水泥熟料，形成了江海直达干散货运输稳定的市场，并且市场容量呈逐年扩大的趋势。长江沿线 70%以上的钢厂在“十五”期间均有发展计划，进口矿石的新增运量在 1000 万吨以上，需由北仑港通过沿海水路进入长江运往武钢和马钢等钢铁基地。 长江沿线的电力工业也同步发展，自 2004 年夏天以来全国进入了电力紧张时期，尤以华东、华南和华中工业发达地区电力短缺严重而不得不拉闸限电，严重制约了经济的发展，并给日常生活带来极大的不便，其中煤炭运输能力不足也是导致电荒的制约因素之一。长
5、江流域的煤炭资源仅占全国的 8%，大量的工业用煤炭需通过沿海进入长江运往各大电厂，每年由海上进入长江的煤炭运量高达 5000 万吨。反之，长江流域的钢材和各大水泥厂生产的熟料也将经长江运往沿海各地。 这一市场的形成使得江海直达干散货运输船舶有了较大的市场需求，也为江海直达型船舶的发展创造了有利条件。 近年来，以航运枢纽为特征的上海国际航运中心飞速发展，集装箱吞吐量日益增长。2002 年集装箱吞吐量达到 97 万 TEU，比 2001 年增长 48.3%，2003 年达到 140 万 TEU，比 2002 年增长 40%以上。随着洋山港深水码头的形成，长江集装箱运量将进一步快速增长。目前长江上游
6、 30%、中游 30%60%、下游 80%85%的集装箱由上海港外运。提升洋山港集装箱的疏运能力和战略地位可以为长江流域货物进出上海提供更为便捷的通道，充分发挥长江通江达海的水运优势，力口快长江腹地经济发展，促进长江东、中、西部地区对外贸易量的增长，带动长江流域集装箱运输的发展。 珠江三角洲地区集天时与地利优势于一身，自改革开放以来经济迅猛发展，形成了以东江、西江和珠江三角洲内河至深圳盐田、香港和惠州等港口城市的江海通航航线，而且该航线水文气象条件均较好，为江海直达运输提供了得天独厚的条件。该航线主要以集装箱运输为主，另有少量的油船。但进入 21 世纪以来，集装箱吞吐量成倍增长。以深圳为例，2
7、000 年集装箱吞吐量为 399.4 万 TEU，2001 年为 507.6 万 TEU，增幅为108.3%，由全球排位的 11 位跃居第 8 位。因此特定航线已成为以香港为依托的集装箱集散中心。欧美十分注重江海联运的发展，并为江海联运的发展创造了优越的条件。早在 20年代，就 出现 了在封闭海域 内广泛采用江海两 用船舶的趋势。在伦敦与巴黎、伦敦与布鲁塞尔、科隆与东普鲁士各港以及布达佩斯与亚历 山大之间的定期航线上,都曾有过这类船舶航行。80 年代，西欧各国的江海直达运输发展速度很快，70 年代平均运量为 140 万吨，在 80 年代已经达到了 220 万吨，1985 年超过了 550 万吨
8、。70 年代，卡尔哥拉伊涅尔型，罗尔拉伊涅尔型和其它新型江海两用船舶投入运营，这些船舶在吃水 2.3 米时载重量是1000 吨，3 米时是 1700 吨，4 米时是 2800 吨。德国的江海直达船航线，不但直达中欧和北欧而且还延伸到非洲。荷兰等莱茵河沿岸七个国家,都拥有数量可贵的江海直达船。船型整体型线要与水流的流线很好地配合，所以需要计算水流流过船体时的流场。碎波现象，自由表面形成项链旋涡，从船首开始，旋涡中心大致离船体半个宽度，经船体两侧向后延伸.TakekumaK(1974 年)和 BabaE(1976 年)证明了这种旋涡仅存在于自由表面很薄的一层内，而在这一层的下面流体的流动与在无限介
9、质中绕船体重叠模的流动相一致。这样我们就可以采用在重叠模表面上分布奇点的方法将这一流场计算出来，这一方法首先由 Lotzl(l932 年)所提出，其后 HessJL 和 S 而 thAMD(1962 年)及WebsterWC(1975 年)等做 T 大量工作.这是势流流动的数值计算。如果要考虑粘性的干扰，沿船体前面 75%距离可用薄边界层理论，其余 25%要用厚边界层理论。船首可以不考虑边界层的影响，而 JonkA(1985 年)认为船尾用势流理论来计算也可以得到有价值的参考。他用这种方法计算了工胆=5.48，B/T=3.50，C。=0.81 的船型，分别计算了垂直、外倾及内倾三种双尾鳍。他发
10、现鳍的外侧，较内侧负压力梯度较小，而外倾型尾鳍的负压力梯度较其他类型的为小。 上世纪 50 年代，我国有关专家对江海联运的合理性进行了论证和探讨；上世纪70 年代初期，5000 吨级油船曾航行于湖南长岭至大连及日本航线；70 年代中期，交通部组织上海海运局 5000 吨级海船自秦皇岛直达武汉的煤炭运输获得较大成功；此外，“浙海 117”万吨级浅吃水货船也曾到达长江中下游港口运营使用。此后，湖北、江西、江苏和广东等省相继建造了一批中小型的江海联运船航行于长江、珠江至沿海及近海航线上。从第七个五年计划开始，国家对长江干线的江海联运予以高度重视，在“七五”期间，组织实施了江海联运 5000 吨级运粮
11、船、4000 吨级化学品船和 4000 吨级(268TEU)集装箱船等一批重点攻关项目。 “九五”期间，宁波北仑港至武汉的矿石江海联运也取得重大突破。进入 21 世纪后船东为了降低航运的成本，追求更多的经济效益，开始建造 5000 载货吨江海联运货船。这类船舶在设计时充分考虑了长江航行的各项水文条件，使用船舶球鼻首、双尾机新技术，解决了船舶在长江顶水航行的难题，改善了船舶在长江航行时的操纵灵活性；改进了螺旋桨的推进效率，提高了船舶的航速。为了解决长江冬季枯水期对船舶的吃水限制，综合该航线的其它限制条件，它们普遍采用不同于常规海船的肥大型浅吃水船型。这种船型可以解决长江航道的水深限制和船舶载货吨
12、尽可能大的矛盾。长江航运集团改造 3000 吨内河货驳和 1942 千瓦内河推轮，组成江海联运顶推船队，也较为成功。2005 年 9 月，长江船舶设计院为长航集团设计的江海联运货船“长跃海”号和“长飞海”号投入营运。2009 年，浙江省内河航道通航里程为 9704 公里，居全国第五位;其中四级及以上高等级航道里程为 1291 公里，占全省通航里程的 13.3%。2009 年，浙江省全省内河完成货运量 21913 万吨，占全省货运量的 14.5%;货物周转量 303.06 亿吨公里，占全省货运周转量的 5.4%。至 2009 年底，全省内河港口共有生产性泊位 4213 个，年综合通过能力 3.5
13、3 亿吨，2009 年浙江省内河港口完成货物吞吐量 3.23 亿吨，位居全国第二位。因此，在这片土地上更要把握住这个发展的时机，抓紧发展江海联运船舶二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：内容主要包括性能计算、结构部分和总布置设计。其中性能计算部分，主要参照船舶设计原理和船舶快速性 ，通过对母型船型线的修改、静水力计算、船体阻力和有效功率计算和螺旋桨水力性能计算，完成型线图、静水力曲线图、螺旋桨图的绘制；结构部分主要根据“钢质海船入级与建造规范” （2006）第二分册的有关要求对各主要构件进行强度校核并确定主要构件尺寸，列表汇总；总布置设计主要是根据船舶设计原理相关内容，在以上性能计算、图谱绘制
14、及结构部分计算的基础上，在满足营运要求和保证船的航行性能和安全型的前提下，对船舶的整体进行合理的布置，并最终完成总布置图的绘制。三、研究步骤、方法及措施：（一）参阅相关文献，了解江海联运船的研究与发展。（二）从水文特征、过江大桥高度限制、船型及船体结构强度要求等方面分析该船型的不足。（三）从船型特征考虑，对该船型主要要素的确定、型线设计、性能计算、总布置及结构设计等方面进行计算探讨。（四）完成型线图、静水力曲线图、螺旋桨图的绘制，主要构件尺寸确定和总布置图绘制。（五）完成论文内容，提出设计方案。四、参考文献：1徐明辉.浅析江海联运船舶的现状.中国水运，2009：315800.2吴光林,严 谨,
15、李芳成.江海直达船船型特征及设计要点探讨.船海工程，2008，524088.3蒋革,方新康.江海联运在浙江水运发展中的定位研究.区域交通4桂林林，张维竞.长江干线江海联运集装箱船主尺度与动力装置选型的研究J.武汉理工大学学报，2007，（4）：308311.5顾敏童.船舶设计原理.上海交通大学出版社，2010.7（2）.6张富明. 江海联运 1 000 吨货船动力装置设计 .船舶,1993（2）.7裘泳铭，冯铁城，林杰人，李敦. 江海联运超浅吃水船型若干性能问题的究 ,上海交通大学.8李湛，秦士元. 集装箱江海直达运输技术经济论证 . 上海交通大学学报,1989 (3).9胨晓康，张有庆. 江
16、海联运几型简易货轮的设计与营运. 七 0 一所四室.10应业矩，赵连恩. 船舶快速性. 人民交通出版社，2007.7 .11C. Cinquini, P. Venini, R. Nascimbene and A. Tiano. 2001：Design of a river-sea ship by optimization. Struct Multidisc Optim 22, 24024712Keane, A.J.， Price, W.G.，Schater, R.D. 1991: Optimization techniques in ship concept design. Trans. Ri
17、na 133, 12314213Pourzanjani, M. 1990: Formulation of the force mathematical model of ship manoeuvering. Int. Shipbuilding Progr., 532142007.4 Mansour, A.E. 1995: Extreme loads and load combinations.J. Ship Research 39, 5361.五、研究工作进度：内容 日期一、前期准备搜集资料，阅读参考文献，认知大型江海联运船整体概况 12.01.15二、性能计算1、对母型船分析修改，确定新船型值，并绘制型线图 02.1502.202、部分性能计算 02.2102.253、螺旋桨及主机的确定及校核，绘制螺旋桨总图 03.2503.28三、总布置设计进行总布置设计，绘制总布置图 03.2503.28四、毕业论文整理和毕业答辩准备1毕业论文资料汇总与输出打印论文与设计图纸 03.2503.282毕业答辩准备五、毕业答辩六、教研室评议意见： 教研室（系）主任： 年 月 日七、院领导审核意见：1通过； 2完善后通过； 未通过 负责人： 年 月 日
