1、 东海科技学院本科毕业论文 目录 1 本科 毕业论文 (设计 ) 题 目： 18000DWT 散 货船 初步设计 学 院： 学生姓名： 专 业： 船舶与海洋工程 班 级： 指导教师： 起 止 日期： 东海科技学院本科毕业论文 目录 2 目录 摘要 .3 前言 .5 第一章 总体部分 .6 1.1 分析任务书与母型资料 .6 1.2 型船主要尺度及参数 .7 1.3 设计船排水量及主要尺度确定 .8 1.4 总布置设计与绘制总布置草图 .8 1.5 设计船重量重心计算 .9 1.6 设计船船体说明书 . 18 第二章 性能部分 . 22 2.1 设计船型线图绘制 . 22 2.2 确定设计船型值
2、 . 26 2.3 静水力计算与静水力曲线图 . 28 2.4 设计船稳性与浮态计算 . 33 2.5 设计船船体阻力与有效功率估算 . 35 2.6 螺旋桨水力性能计算与螺旋桨图 . 38 2.7 螺旋桨计算总结 . 49 2.8 螺旋桨图 . 49 第三章 总结部分 . 58 3.1 设计船总结 . 58 参考文献 . 60 致谢词 . 61 东海科技学院本科毕业论文 正文 3 18000DWT 散货船初步设计 摘要 ： 本文介绍了 18000DWT 散货船的初步设计。本次设计出图较少，整个设计过程中要求对该船舶的主要要素作出确定。 该设计阶段涉及全船的主要技术形态的建立和各项性能指标的确
3、立。包括船体型线的确定，船舶初稳性计算，船体推进及船体结构计算和相关图纸绘制。 本船为单机 ,单桨 ,单底的尾机型简易货轮 ,中部设两个货舱 ,尾楼 ,主要航行于国内沿海各港口之间 ,按近海航区设计 ,必要时可进入长江中下游 ,可以装载粮食 ,盐 ,矿砂及其它干货。该船有 3 个特点：（ 1）有两个长大开口货舱，货舱设底边水舱，这些特点既保证舱容，在货物装卸上也提高了效率；（ 2）在总布置设计阶段，对克令吊的位置进行了有别与母型船的布置，将其装于两货舱之间。这在缺乏港口机械的辅 助的情况下，也具有一定自卸能力；（ 3）与型船相比，该船选择的主尺度和线形使其略显短而肥胖，降低了建造成本和提高了载
4、重量。 设计结论：本船的设计载货量为 18000t，总长 151.81m，型宽 21.60m，型深 12.50m，设计吃水9.00m，方型系数 0.8068，满载排水量为 22965.31m3。 关键词 ： 散货船 ； 初步设计 ； 性能设计 ； 结构设计 东海科技学院本科毕业论文 正文 4 The primarily design of 18000DWT bulk carrier Abstract： This article introduced the primarily design of 18000t cargo ship. The design task have a few dra
5、wing. The whole task required to determined the main dimension of the ship. During the period principal dimension, overall performance, stability, hull structure should be finished. This is a simple ship have a single propulsion, single bottom, single machinery. It has two tank and after/fore attic.
6、 It runs between the harbors of the coast of china and the Changjiang river. It carries coal, ore, salt etc. The ship has three features: (1)it have two long large hatch and don t facilitate bottom ballast tank. So the capacity of the tank is ascertained; (2) the crane is facilitated between the two
7、 tank, it is very convenient for loading, especially when don t exist harbor loading facility. (3) contrary to the original ship, the new lines and the principal of the new ship lower the cost of building, and makes the operation more economy. Conclusion: loading capacity： 18000 DWT, length overall：
8、 158.81m, draft： 9.00m, Cp：0.8068. Keyword： bulk carrier ; primarily design ; performance design ; structure design 5 前 言 从散货船的发展历史的 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。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
9、 港口规模的扩大和设施的改进。 船舶设计是一个相当复杂的过程， 其 基本要求主要是： 1.适用、经济。保证新船的适用性是设计中处理各种矛盾时首先要考虑的因素。提高船舶的经济性是设计工作的重要目标。 2.安全、可靠。安全性是船舶的一项基本质量指标。 3.先进、美观。设计的船舶要具有先进性，设计的结果要追求完美性。因此，船舶设计必须持认真、慎重的态度。 此次设计为 18000 吨沿海散货船初步设计。根据给定船舶的设计任务书，通过分析、研究、计算、绘图等工作，从选择船舶的主要参数、确定船体型线、动力装置，估算和计算各项性 能。在该船设计过程中 ,结合了散货船本身的特点 ,在设计的各阶段尽量在满足规范
10、 ,相关法则及任务书要求的基础上 ,注重了船体结构 ,空间 ,性能间的相互关系 ,在有限的空间尽量作出合理布局，对局部结构设置进行了创新。 该船的设计是根据母型改造法。基于任务书的要求，从总体、性能和结构三部分着手进行设计，其中包括对 主尺度的确定，总布置设计，总体性能计算和结构构件布置和构件尺寸的计算。作为第一次船舶的总体设计， 由于 能力所限，所得设计结果不尽如人意。但成绩并不是最重要的，关键在于踏踏实实地摸索过，探究过，争取从这次毕业设计中总结 出经验和教训，为以后工作和继续学习奠定一个基础。 最后，在结束此次设计的时候，本人在有些设计方面出现问题和存在一些不足之处，恳切希望老师们的指正
11、，以便今后改进和进一步完善。在此表示衷心感谢。 东海科技学院本科毕业论文 正文 6 第一章 总体部分 船舶的初步设计是船舶总体设计阶段最关键的组成部分。初步设计作为整个船舶生命周期的起始阶段在其整个阶段在广度和深度上存在限度，但该阶段涉及的全船主要技术形态和指标在全局上后期的设计过程起着不容忽视的指导作用。因此，在开始时分析任务书和相关资料的基础上作出准确船舶主参数确定和性能等船体特征的把握就显得尤为重要。 1.1 分析 任务书与母型资料 舶的设计任务书是对该船使用任务和技术要求的体现，是设计的依据和出发点。本设计船为钢质、单甲板、单底、单桨、单舵尾机型柴油机简易散货船。主要航行于沿海各港口之
12、间。按近海航区设计，可以装运粮食、盐、煤、砂及其他干货。其主尺度要求与母型船相差不大，且主要参数基本不变，因此，以母型船作为参照， 按相应法规和 规范 进行一系列的设计工作 。 1.1 毕业设计任务书 (C08 船舶 1班 ) 设计题目 :18000DWT 散货船 初步 设计 学生姓名 :卞伟 1.1.1 设计任务 船名 :18000DWT 散 货船 航区 :无限航区 船型特征 :本船为钢质，单底 ,单甲板 ,单机 ,单桨，球鼻首、尾机型散货船。 用途 : 本船为一艘单螺旋桨柴油机驱动的散货船，适用于在全球范围内运输散装货物，包括谷物、煤、铁矿石、钢卷筒等。 主尺度 :总长 LOA 151.8
13、1m 设计吃水 d 9.00m 载货量 WD 18000t 船级 : CCS/中国 船员定额 :20 人 主机 :8PC2-6/2L 直列，四冲程， 废气增压，中冷，不可逆转船用柴油机 东海科技学院本科毕业论文 正文 7 额定功率 :4400KW, 额定转速 :520rpm . 齿轮箱 :GWC78.88, 减速比 :i=4:1. 航速 /功率储备 :13Kn/85%MCR 自持力 :6000 海里 /20 昼夜 . 船体结构 :本船为横骨架式。全焊接结构。全船肋距 500mm。 。 总布置要求：本船主船体内设置淡水舱、机藏、压载水舱、货舱、燃油舱、主机舱等；尾甲板上设置有厨房、船员室、餐厅、
14、辅机室、卫生间、驾驶室等。 1.1.2 设计内容 1、确定设计船的排水量、重量重心计算与主尺度； 2、总布置设计； 3、型线设计、计算船体静水力曲线与初稳性； 4、 基本结构规范设计 ； 1.1.3 设计要求 1、学生应在充分理解专业知识的基础上，独自设计出既结合理论知识，又能符合实际特点，并有独特思路与创新的方案； 2、完成图纸质量清晰、准确；计算方法有据可循，字体规范。 3、在规定时限内应独立完成。如有抄袭现象，双方均按不合格处理，另给新船资料重新设计。 4、完稿后的毕业设计格式符合浙江海洋学院本科毕业设计文本规范要求。 1.1.4 计划进度 见单独表格 1.1.5 参考资料 1、母型船资
15、料：总布置图、型线图、基本结构图、及船舶重量重心计算资料、船体说明书、主要设备明细表等。 2、有关主、辅机等重大设备的资料与数据。 3、法规：船舶与海上设施法定检验规则（ 1999 非国籍）、钢质海船入级与建造规范（ 2001）。 4、参考书及设计资料：船舶设计实用手册、船舶推进、船舶设计原理、船体结构等。 东海科技学院本科毕业论文 正文 8 1.2 型船主要尺度及参数 仿氏变换系数的确定 ： 由船舶设计原理的仿氏变换公式 / 0= CB BLd / CB0 B0L0d0 可得： CB = CB0 ;L= L0; 8.1480 pppppp LLL / 0= / 0 18000/19000 可
16、以算得 Lpp =142.0m 式中： Lpp, B,d 分别为新船的两柱间长、型宽、吃水； Lpp0, B0,d0 分别为母型船的两柱间长、型宽、吃水； 新 船主尺度初定： 1.2.1 主要尺度 总长 LOA 151.81m 设计水线长 LWL 145.55m 两柱间长 Lpp 142.00m 型宽 B 21.60m 型深 D 12.50m 设计吃水 d 9.00m 型排水体积 22860.6t 骨材标准间距 Sb =0.0016L+ 0.5=0.7272 方型系数 Cb 0.8068 L/B=6.57 5 B/D=1.7280.6 船员 20 人 铺位 20 张 主甲板 艉楼甲板 2.7m
17、 主甲板 救生甲板 2.7m 救生甲板 起居甲板 2.7m 起居甲板 驾驶甲板 2.7m 驾驶甲板 罗经甲板 2.5m 1.3 设计船排水量及主要尺度确定 1.3.1 计算： 取： Lpp=142m B=21.6m d=9.00m 据此计算设计排水量 = k Lpp B d Cb=1.006 1.025 142 21.6 9.00 0.8068=22965.31m3 1.3.2 由此得出新船的主尺度 : 东海科技学院本科毕业论文 正文 9 总长 151.81m 两柱间长 142m 型深 12.5m 型宽 21.6m 设计吃水 9.00m 设计排水量 22965.31t 载货量 18000t 1
18、.4 总布置设计与绘制总布置草图 总布置的划分 ,包括主船体的船舱划分与上层建筑的划分。 1.4.1 主船体的划分主要是确定水密舱壁、甲板、边舱的设置与划分。 根据我国船级社规范规定尾机型散货船的水密横舱壁的总数一般应不小于4，对水密横舱壁的设置还规定：除尾尖舱 壁外，其余水密舱壁均应通过舱壁甲板；当尾尖舱内设有位于水线以上的水密平台甲板时，尾尖舱壁可通至水密平台甲板为止；机舱的前后壁应为水密舱壁。 1.4.2 我国海船规范规定标准肋骨间距： Sb=0.0016Ls+0.5 (m) 船舶设计实取的肋骨间距是在上述规定的基础上，考虑布置和方便施工等因素来确定的，通常将 Sb 圆整到某位整数。 1
19、.4.3 该设计船采用尾机型 ,这种机舱布置有利于提高效率 ,减低造价 ,且不需设轴隧而损失舱容 ,当然也存在着浮态调整比较困难等不利因素。 1.4.4 总布置概况 本船自尾至首分隔 成 舵机舱，生活污水舱（右），工作淡水舱，尾压载水舱，冷却水舱，轻柴油沉淀舱， NO.1 轻柴油日用舱， NO.2 轻柴油日用舱，轻柴油舱（左右），燃料油舱（左右）， NO.4 压载水舱 （左右）， NO.3 压载水舱 （左右）， NO.2 压载水舱 （左右）， NO.1 压载水舱 （左右） ， NO.4 货舱，NO.3 货舱， NO.2 货舱， NO.1 货舱 机舱 ，首压载水舱（左右），锚链舱，首尖舱兼压载水
20、舱。 艏楼内设有发电机室、锚链舱，油漆间及杂务舱。 尾部主甲板内设有餐厅、厨房、粮食间、厕所、浴室、二氧化碳室、索具间、单人船员室四间。 艇 甲板室 ： 单 人船员室 9 间，会议室一间，电瓶间、配电间、厕所一间及机舱棚等。 居住 甲板 ：电 机长室 ，大管轮室，大副室，二副室，洗衣间 。 船长甲板：船东室，轮机长室，船长室，引水员室等。 驾驶甲板室内设驾驶室、海图室、 报务区，烟囱，卫生间 等。 1.4.5 具体布置见总布置图。 东海科技学院本科毕业论文 正文 10 1.5 设计船重量重心计算 1.5.1 空船重量估算 1、船体钢料的估算： 查表 3.2.3（船舶设计原理），取船体钢料与空船
21、重量之比为： 0.55 母型船空船重量为： 4860.6t 则母型船船体钢料的重量为： WHO=0.55 4860.6=2673.33T 根据公式 3.2.4（船舶设计原理） 系数 CH1= WHO/LOBODO=2673.33/142 21.6 9.0=0.09830 WH= CH1LBD=0.09830 142 21.6 9.0=2673.33T 2、舾装重量的估算： 查表 3.2.3（船舶设计原理），取舾装重量与空船质量之比为： 0.28 则母型船舾装重量的重量为： WOO=0.28 4860.6=1360.968T 根据公式 3.2.4（船舶设计原理） 系数 CO1= WOO/LOBO
22、DO=1360.968/93 21.6 9.00=0.075 WO= CO1LBD=0.075 142 21.6 9.0=1360.968T 3、机电设备的重量： 取与母型船大体相同的机电设备，所以取新船的机电设备重量为： WM=4860.6 (1-0.55-0.28)=826.302T 空船质量 ： LW=WH+ WO+ WM=2673.33+1360.968+826.302=4860.6T 1.5.2 载重量的计算。 1人员行李、食品淡水的重量计算： 人员及行李 65 20+35 20=2000kg 食品及淡水分别根据人数、自持力天数及有关定量标准按下式计算： 总储备量 =自持力（ d）人员定数定量 自持力 =20(d) 食品定量： 3.5 20 20=1400kg 淡水： 100 20 20=40000kg 2燃油、滑油的重量
