1、 1 毕业设计文献综述 船舶与海洋工程 19000DWT散货船初步设计 前言 散货船是散装货船简称，是专门用来运输不加包扎的货物，如煤炭、矿石、木材、牲畜、谷物等。散装运输谷物、煤、矿砂、盐、水泥等大宗干散货物的船舶，都可以称为干散货船，或简称散货船。因为干散货船的货种单一，不需要包装成捆、成包、成箱的装载运输，不怕挤压，便于装卸，所以都是单甲板船。总载重量在50000吨以上的，一般不装起货设备。由于谷物、煤和矿砂等的积载因数（每吨货物所占的体积）相差很大，所要求的货舱容积的大小、船体的结构、布置和设备等许多方面 都有所不同。因此，一般习惯上仅把装载粮食、煤等货物积载因数相近的船舶，称为散装货
2、船，而装载积载因数较小的矿砂等货物的船舶，称为矿砂船。 在1960 1975 年的 15 年里 ,散货船数量急剧增加。 1980 年代前半期 ,与油船吨位急速减少相反 ,散货船快速增长 ,但在 1986 1994 年间 ,散货船数量有所下降 ,此后又呈现稳定增长趋势。总体来看 ,1980 年以来在油船、散货船、集装箱船和杂货船 (含多用途货船 )四种类型船舶中 ,集装箱船发展最快 ,散货船增长也较快 ,油船吨位在前期大幅度下降后 ,近几年缓慢增长 ,而常规杂货船 (含多用途货 船 )呈持续减少趋势。 大型化历程：散货船发展的另一特点是船舶大型化。 1954 年时 ,散货船平均单船吨位仅为 1.
3、9 万载重吨 ,1973 年起超过 4 万载重吨 ,目前已达到 5.4 万载重吨。散货船队平均单船吨位的增长 ,主要体现在 6 万 8 万载重吨巴拿马型、 12 万 20 万载重吨好望角型和 4 万 6 万载重吨大灵便型船的增加 ,而 4 万载重吨以下船舶数量明显减少。同时 ,各型散货船的平均吨位也呈现增大趋势。据一家海运信息服务公司统计 ,好望角型散货船的平均吨位 1990 年为 129415 载重吨 ,2003 年已增至 161088载重吨 ,同期巴拿马型 散货船平均吨位由 64294 载重吨增至 69970 载重吨 ,灵便型散货船由 30423 载重吨增至 39191 载重吨。其中巴拿马
4、型散货船由于受巴拿马运河宽度限制 ,13 年间只增加了 5376 载重吨 ,远低于好望角型船舶增加的吨位 (增加了31673 载重吨 )。推动散货船大型化的主要因素有三个 ,即大型船的经济性较好；船舶设计和建造水平的不断提高；码头港口规模的扩大和设施的改进。 2 散货船初步设计 以某巴拿马型散货船为研究对象 ,研究其在加装风帆助航装置后的船舶稳性及风帆结构物在不同风级下的安全性 ,利用 COMPASS 进行船舶稳性衡准分析 ,利用 ANSYS 进行风帆桅杆的建模和应力、变形仿真分析 ,结果表明该风帆的结构布置满足船舶稳性要求 ,9 级风以下桅杆顶端变形满足要求 ,并提出风帆控制的必要措施。 近
5、年来，因为稳性问题导致多艘干散货船发生事故，对此，笔者分析了船舶稳性的要求，研究了即将强制实施的 IMSBC Code，结合自己的经验提出了应对措施。 船舶作为一种重要的交通运输工具，在国民经济生活中占有一定的地位，它的质量好坏性能优劣，直接影响着航运和经济效益随着新技术新产品不断增多，船舶建造中的技术含量日趋增大，技术难度日益提高 .船东们已不能像以往 那样凭藉自身的经验，对船舶的性能及质量作出精确的判断，而要对整条船舶的质量及性能作出正确的评估，则必须由国家技术监督局所属的质检机构来承担 .质检机构是经国家技术监督局考核合格，并获有计量认证合格证书的专门执法部门，它按国家有关法规、标准，使
6、用检定合格的仪器遵照一定的检测方法和实施细则对产品实施严格的质量检测与监督。出具的检测数据不受任何一方的干予与影响，具有第三方的公正性。 大型散货船在大风浪中的安全问题。 本文就船知在装运圈体散货时，由于固体敬货含水份高，在航 行过程中船铂的摇摆、振动 导致固体敬货中的水份滋出，在货物表面形成水 的自由液面，而降低了船知梅性的特点，论述了在此情况下如何提高德性的 措施。 由大连船研所设计、大连造船新厂为我公司建造的首制 6 万吨双底双壳油船 阳河轮，于 1993.3.28 首航靠大连油码头统装货油，统排压载水，船发生最大横倾角 8.5。，首次暴露了这种宽油舱、宽压软水舱、双壳体油船 (巴拿马型
7、，船宽限制为 32.Zm 的 6 万吨油船 )初稳性不足的缺陷，引起使用、制造、设计和船检等各有关部门的关注，尤其是我公司倍加重视，锐意要解决好这个间题，务使该船能通过改装， 以正常状态投入营运，取得好的经济效益。 采用 CFD 技术研究船舶的航行性能，可以快速、全面地掌握船舶周围的精细流场特性，但影响其计算精度的因素有很多。本研究利用商业软件对多艘散货船的绕流场和阻力进行了数值试验研究，对网格、来流湍流度、计算区域以及湍流模型等因素的选择对船舶3 CFD 计算的影响进行分析，得到了一些有意义的结论。结果表明选取合适的网格数、来流条件、计算区域及湍流模型可以将计算精度控制在 1%左右，可以满足
8、工程的实际使用要求 . 浅谈改善船舶问性的补救措施。 摘要 :论述了船舶载货量与船舶极限重心高度、横摇角 、风压稳性衡准参数及积载因数之间的关系，简要介绍了各种关系曲线的作法，对于如何运用各有关曲线来确定船舶的最大装载量及全面评价船舶的安全性能，也作了详细的说明。 本问采用 RANS方程和二方程揣流模型对带自由表面的散货船模型的阻力及流场进行数值计算，其中自由面采用 VOF 方法处理。数值计算时，使用有限体积法离散控制方程，对流项采用二阶迎风差分格式，扩散项采用中心差分格式，对一艘方形系数为 0.83的 75000 吨散货船模型进行一系列速度下阻力，流场，兴波的数值计算，并与在中国船舶科学研究
9、中心拖曳水池进行的模型试验结果 进行了比较，计算结果令人满意，能够满足船型优化及性能预报等方面的工程应用要求。 4 总结 随着国际货运市场的繁荣 ,货运船舶出现了供不应求的局面 ,尤其是近年来国际市场对散货运输需求的不断加大 ,散货船短缺现象更为严重 , 同时，由于现有散货船大都高龄船多，未来需求较大，订单仅能满足更新需求。另外 ,随着我国改革开放的进一步深化，进出口贸易额持续增长，船舶短缺对贸易带来的负面影响显得尤为突出。因此，在保持新船生产规模的同时，加大船舶改装力度对缓解船舶市场供不应求局面，推动我国经济持续、稳定、 健康发展将起到积极的作用。 5 文献参考 1徐 立 ,王亦工 ,孙忠玉
10、 ,严新平 . 巴拿马型风帆助航散货船稳性及桅 杆结构安全分析 . http:/ .2010.06.（ P29） 2 孙永煜 . 干散货船稳性安全探析 . http:/ . 2010.07.（ P29） 3 林发双 . 船舶快速性试验 . http:/ 15 July 2002.(P31) 12Z Jovanoski and G Robinson.Ship stability and parametric rolling.School of Physical,Environmental and Mathematical Sciences,UNSWADFA,Canberra,ACT. 2003.05.(P29)
