1、毕业设计文献综述 船舶与海洋工程 7 米宽蟹笼渔船性能计算 1 前言 近年来，随着我国近海养殖业的快速发展，我国的渔业和渔业船舶制造业也随着迅速发展。 2005 年我国水产品总量达到 吨以上，已连续 20 年居世界第 1 位。其中捕捞产量占 33.43%，捕捞产量中约 90%来自群众渔业。 渔业船舶是指与渔业生产活动有关的捕捞、加工、运输、养殖、采集和科研等船舶的总称。将其中直接利用网具渔具等捕捞鱼类或其他水生物的船舶称为捕捞生产渔船，其余的称为渔业辅助船。本课题研究的蟹笼渔船就是一种捕捞生产渔船。 2 蟹笼渔船的概述 蟹笼捕捞是近十几年发展起来的一项新型海洋渔捞技术，与传统捕捞业如拖网、围网
2、、流刺网、帆张网等相比 ,不仅具有能耗低、投资少、见效快、渔获价位高、简单易学的特点 ,而且对于保护海洋生态环境 ,调整种群结构以及合理利用、开发、保护鱼类资源 ,都具有显著的优越性 ,因而深受民群众喜爱。与此相适应，一种以蟹笼为渔具、专门从事海洋蟹类捕捞作业的新型渔业船舶 蟹笼渔船便应运而生。 蟹笼作业船只还不受船舶吨位、马力限制 , 各类渔船均可用蟹笼作为主业或副业从事捕捞生产。因此蟹笼作业在世界各地都有使用，在欧美、澳大利亚、新西兰、南 朝鲜日本、台湾等国家和地区相当流行 , 例如目前在美国路易斯安那州和墨西哥湾沿岸的商业捕蟹渔民乎全部使用蟹笼作业。浙江省从 20 世纪 90 年代开始发
3、展蟹笼生产后 , 蟹笼捕捞逐步从舟山的岱山、嵊泗、普陀向宁波象山、温台地区推广发展，捕捞水平和产量都有了很大的提高，占全省海捕总产量的比逐渐上升。 1 3 蟹笼渔船的特点 蟹笼渔船以蟹笼作为作业工具，具有结构简单，成本较低，操作方便的特点。 蟹笼渔船只还不受船舶吨位、马力限制 , 各类渔船均可用蟹笼作为主业或副业从事捕捞生产。 蟹笼渔船对海区的适应性比较强，作业海 域广泛，在拖网、流刺网等难以作业的岛礁附近海域进行作业。 蟹笼渔船的主要捕捞对象是蟹类，它同时也兼捕软体动物和鱼类等。捕获的蟹类渔获物一般皆为新鲜活体，且肢体完整、生命力强，捕获物既能以鲜活水产品供应于市，其中高成活率的蟹类又特别适
4、宜于暂养，具有更高的经济价效益。 根据蟹笼作业需要，通常在驾驶甲板、罗经甲板上设置较大范围的蟹笼存放区，由于该区侧面积相对较大，有时甚至超过全船水线以上其它影响部位面积的总和。从船舶静力学理论分析，这就使风压倾侧力矩大为增加，从而影响船舶的动稳性。此种状况下的船舶，一旦受到突然的 阵风作用 ,就极易引起倾覆。图一为某蟹笼渔船外形布置。 4 世界渔业船舶的发展 进入新世纪，随着世界经济及造船业的发展，世界渔船业也进入新的阶段，其发展趋势为：（ 1）远距离渔场需要大型渔船；（ 2）重视捕捞中、上层鱼类渔船的发展；（ 3）新装备、新技术不断引进到渔业运输船上；（ 4）新材料在渔业船上的应用。 新世纪
5、渔业船舶技术发展的趋势是：一是增强船舶功能。增大载重量，提高航速及自动化程度，减少燃料消耗；二是提高安全性。船舶海上安全是当今船舶研究的重点，船舶结构强度尤为重要，改进操纵性也是保证安全的重要方面 ；三是提高经济效益。缩短造船周期，降低建造成本，提高劳动利用率；四是防止水域和空气污染。 5 我国渔业船舶的发展 长期以来，我国的渔业捕捞船舶以拖网渔船为主，这种底拖作业对资源破坏2 严重。 1998 年后，捕捞作业开始发生变化，同时在国外渔场开发鱿鱼钓和金枪鱼钓。这些变化使得我国渔业船舶在船型和结构上都发生了变化： 5.1 群众渔业小型钢质渔船 这些渔业捕捞船和渔业运输船指的是船长为 35m左右，
6、主机功率在 400KW 以下的小型钢质渔业船。这些船舶的数量大，发展速度也较快。仅在 1998 年一年就建造了这类渔业船近 500 艘，这些船主要用于类航区作业，但大多数的船都要求其性能和结构强度满足类航区的要求。一些船厂还开发了总长为 35m 左右的小型尾滑道拖网渔业船以及总长 35m左右的各类配套的渔业运输船。 5.2 采用节能技术 为了更加节省油料，我国许多新建造的渔业船选用了新型低油耗船用柴油机主机。其中有济南柴油机厂的 6190 系列、淄博柴油机厂的 L6170 系列等。这些柴油机功率范围广、经济性好、工作可靠、结构紧凑、重量较轻、体积小，大大减小了机舱密度，减轻了船舶重量。 如果可
7、以的话，在建造的中采取舵球的节能措施，可以使节能效果 达到 2%以上。为了保持船 机 桨的最佳配合，应该根据船模试验和空泡试验来确定最佳的螺旋桨来！但是这种节能措施在大型船舶上很有必要，对于普通的渔业船舶来说建造和设计成本才应该是考虑的首要因素。 部分渔业船还采用了主机轴带发电机，其主要用于照明。这些主机轴带发电机和辅机发电机采用三相交流电制，用以解决设备通用化。利用导管螺旋桨可增加推力 4 到 5 个百分点。由于导管和螺旋桨的间隙合理，经齿轮箱减速后，螺旋桨转速降低幅度较大，因此导流管的腐蚀并不严重。 超大型渔业运输船可以考虑目前最先进的喷水推进技术。它的推进效率较高 。其效率主要取决于推进
8、泵效率和喷水推进系统效率，用作喷水推进的泵型一般为轴流泵和混流泵，在保证较高的汽蚀比转速的情况下，目前优良的轴流泵和混流泵的效率在 85% 90%之间。由于目前在减小进口阻力、改善进水口的空泡现象、降低管道损失方面作了大量的研究试验，使得系统效率有了较大的提高。如果设计得当，喷水推进的系统效率在 65% 70%左右。因此总的推进效率可达 50%63%。 另外，船舶的舾装涂料也是节能考虑的方面，尤其是防污涂料的试验和使用。随着全球航运业的迅猛发展，其能耗量也大幅增加。国际海事组织（ IMO）和 船舶涂料专家称如果船舶不使用防污涂料，到 2020 年，船舶的燃油消耗将会增加 40%3 从现在的年耗
9、油 3 亿吨增加至 4.2 亿吨。 5.3 船体结构设计和建造的改进 为了保证钢质渔业船的结构安全，以前建造的钢质渔业船普遍采用安装柱龙骨的技术方案。而目前我国钢质渔业船普遍采用安装箱形龙骨。箱形龙骨作为船底纵向强力构件，使船体的总纵强度大大增加，提高了船在上坞、搁浅时的安全性。有的船厂还利用箱形龙骨加固定压载、设置冷却水槽，更好地发挥了箱形龙骨的作用。 渔业船舶在作业和运输中，护舷材经常受到碰撞而损坏，于是一些船厂采 取了一系列措施加强护舷材。提高局部的结构强度，增强抗碰撞能力。但在海上两船靠邦时的碰撞是相互的，过强的护舷材容易给其他船只造成损坏，所以还是加密橡胶软碰垫为好。这样一来可以减小
10、两船靠棒时的过硬冲击。 使用玻璃钢质材料建造渔业船舶时，在所造船的主尺度方面，应该避开钢质渔船的优势区。根据日本近三年新造的玻璃钢质渔船中，船长小于 30m的占 99%，船长小于 20m的占 81%的经验数据，所以我国建造的玻璃钢质渔船的船长不应大于 30m。近期开发的玻璃钢渔船有： （ 1） L6m的养殖舢板 ; （ 2） L10m的早出晚归的 近海渔艇 ; （ 3） L20m（主机功率 29KW 以下）的近海作业船； （ 4） L30m(主机功率 136KW 以下 )的类航区作业船。 建造工艺上，对于大于 60m 的船舶来说，采用整体建造法建造，如果不采取有效的措施，船体结果容易产生应力集
11、中而以预应力的形式贮存于船体结构中，给建造完工的船舶造成安全隐患；而采用整体建造发建造船长小于或等于 60m 船舶时，虽然也产生应力集中，但产生的应力集中不太明显。相关专家指出，建造船长小的渔业船舶时，可以使用整体建造法，但考虑到我国大多数船舶生产企业还不具备整体建造的或总段建造 的能力，因此规定二级渔业船舶生产企业一般采用分段建造法、总段建造法或更为先进的造船方式进行船舶生产。 6 目前我国渔业船舶尚且存在的问题 虽然新世纪下我国渔业船舶取得了不少发展，也有不少改进，但是在渔船装备上、技术现状上还存在一些问题。 4 我国渔业船舶多数性能较差，结构强度不够高，航速小、自动化程度低、安全性能差、
12、燃料消耗大。 渔业船的种类少，特种运输船严重缺乏。而且船舶吨位小，自持力小，适于发展远洋渔业，特别是大洋性的渔船少。 新装备和新技术在渔船上的引进、应用差。大多渔船的很多设备和技术还很落后，包括渔业 船舶动力装置、驾驶操作系统、通讯、导航、探鱼设备、保鲜运输、冷藏运输加工等。 造船材质还是局限于木材和钢质材料，而最适合于中小型渔船的 FRP 渔船在我国发展缓慢，到目前为止，拥有的 FRP 渔船还只占我国渔业船舶总量的 1.1%左右，且多为小功率、小尺度的 FRP 渔船，大型化 FRP 渔船还处于萌芽状态，急需发展。 有些木质和钢质渔业船舶船龄偏高，渔业船的整体性能差，能耗高，有的常年失修，海损
13、海难事故居高不下，对海域环境的污染严重，还有一些船逃避船检，受检率低下。有些私人小企业大搞沙滩船厂，造伪劣船舶，这些渔业船结构强度严重不够，存在严重的安全隐患！ 7 总结 通过上面的一些简单介绍，证实目前我国钢质渔业船还存在着良好的营运和应用前景。为适应时代的发展，设计的蟹笼渔船应该考虑以下几点： 1、重点考虑蟹笼渔船的完全稳性。 2、合理分配舱容，提高舱容利用率，减少受风面积。 3、注意蟹笼渔船的节能性能，降低其营运成本。 4、将新技术，新设备广泛应用到船上。 5 参考文献 1 韩云峰，张晓惠，浅析世界渔业现状及发展趋势 J，现代渔业信息， 2007 年10 月第 22 卷第 10 期 2
14、刘捷，段若玲，我国渔船发展的现状、 问题及对策 J，现代渔业信息， 2001年 7 月，第 16 卷第七期， 7 12 3 曲广善，我国渔船的发展与展望 J，船舶学报， 2008 年 8 月第四期， 6 10 4 贾复，世界海洋渔船发展动态 J，现代渔业信息， 1995 年第 10 期， 7 9 5 李明，世界渔船发展动向 J，水产科学， 2001 年第 20 卷第 2 期， 27 28 6 马莉莎 , 姜忠爱，世界渔船发展概况 J，华东交通大学学报， 2007 年第 24 卷第 1 期， 1 3 7 刘 捷，我国渔船发展的现状 问题及其对策 J，现代渔业信息， 2001 年 第 16卷第 7
15、 期， 7 12 8 赵智萍，玻璃钢渔船结构的特点 J，宁波大学学报（理工版）， 1998 年 3 月第11 卷第 1 期， 100 105 9 郭梁，我国渔船现状及发展 J，中国水产科学研究院专论 10 贺英杰，渔船发展动向及节能型渔船 J，水产科学 11 马永远，渔船稳性衡准，大连水产学院学报 J， 1995 年 12 月，第 10 卷第 4期， 12 14 12 贺舟挺，刘子藩，周永东，浙江蟹笼渔业现状的探讨 J，浙江海洋学院学报 (自然科学版 )， 2007 年 3 月 11 日第 26 卷第 1 期， 1 4 13 应业炬，谢永和，蟹笼渔船船型优化与抗风浪对策研究 J，船舶工程， 2
16、005年第 5 期， 14 虞金宏，对改善蟹笼渔船稳性及安全性的几个问题的 J， 15 黄振纲，冷荣康，玻璃钢渔船的展望和探讨 J，渔业现代化， 2001 年第 4 期 16 张如虎，渔业船舶设计，船舶学报， 1998 年第 6 期， 43 56 17 An analysis scheme for determination of true surface winds at sea from ship 6 synoptic wind and pressure observationsM , 1989.12 18 Magnetohydrodynamic ship propulsion with superconducting magnetsM , 1988.12
