1、东海科学技术学院本科毕业论文 目录 I 本科 毕业论文 (设计 ) 题 目： 某甲板运输船方案设计 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： 东海科学技术学院本科毕业论文 目录 II 目录 摘要 . III 1.绪论 . 1 1.1本课题研究的背景及意义 . 1 1.2 国内外研究发展 . 1 1.3 本论文主要的工作 . 2 2.型线图绘制 . 3 2.1 主尺度确定 . 3 2.2 绘制型线图 . 5 3.总布置设计 . 7 3.1 船型及用途 . 7 3.2 总布置概况 . 8 4.初步性能计算 . 13 4.1 静水力计算 . 13 4.2
2、静水力曲线图 . 14 4.3 计船船体阻力与有效功率计算 . 17 4.4 螺旋桨水力性能计算与螺旋桨图 . 20 5.结构部分 . 31 5.1 设计船结构要求 . 31 5.2 主要构件尺寸 . 31 5.3 主要构件汇总 . 57 6.总结 . 60 致谢 . 61 参考文献 . 62 附表一 . 63 东海科学技术学院本科毕业论文 摘要 III 某甲板运输船方案设计 摘要 本文主要根据母型甲板运输船对某甲板运输船进行方案设计。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
3、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）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。 通过本文的计算研究，初步确定了该甲板运输船的型线图、主要构件、总布置图等内容，最终完成该船型的方案设计。 关键词 甲板运输；肥大型；性能计算；总布置图；方案设计 东海科学技术学院本科毕业论文 摘要 IV Project De
4、sign on Large Deck Carrier AbstractIn the paper, the author will conduct a project design on deck carrier with the reference to the super-fat-large parent ship which is employed in sea shipping. This paper consists of performance calculation, structure division and general layout design. In the part
5、 of performance calculation, referring to the Principles of Ship Designing and Ship Resistance and Performance, the author completes the design of molded lines, hydrostatic curves and propeller figure by means of modifying the hull line of parent ship, hydraulic computation, hull resistance and effe
6、ctive power calculation as well as calculation of hydraulic performance. In accordance with the Rules and Regulations for the Construction and Classification of Sea Going Steel Ships(2006), the section of structure devision includes the check on primary members of parent ship in the purpose of deter
7、mining the main scantling and the results are summarized in sheets. On the basis of the above calculations and graph drawing as well as in light of the related parts in the Principles of Ship Designing, meeting the operation requirements and guaranteeing the shipping performance and safety, the auth
8、or makes logical settings on the general layout of the ship and finally accomplishes the general layout. In this paper, through the calculation study, the author makes a preliminary conclusion of the molded lines, primary members and general layout, thus contributing to a complete project design on
9、large deck carriers. Key Words deck carrier; super-fat-large ships； performance calculation; general layout;； project design 东海科学技术学院 本科毕业论文 正文 1 1.绪论 1.1 本课题研究的背景及意义 所谓甲板运输船，一般为钢质船，是指用甲板来放货物，可以用于散装类货物的驳运，也可用于集装箱及大件运输。甲板运输船的甲板具有较大的载货面积 ,主要用来在我国主要港口运输矿砂、工程辅料等大宗散货。就甲板运输船的优点是船体结构和设备简单、施工方便 ,造价和管理维修费 用低
10、、船舶利用率高，因而在沿海及内河运输中得到广泛应用。 至 21 世纪之初，回顾世界船舶技术的发展历程，集装箱船获得了长足的进展，已经出现可装载 6000TEU 以上的第六代超巴拿马型的集装箱船；并据资料，有 70%的货物可用集装箱船装运。但在物流中，仍有大量的化肥、木材等散物以及大件货物仍须由甲板运输船装运。甲板运输船仍然可在散货运送中发挥着不可或缺的作用，表现出持久的生命力。所以，主要在沿海及内河航道运输的甲板运输船的节能、高效、低成本始终是摆在船舶研究者面前的研究课题，并且这些研究完全符合我国沿海港口航道水深 较浅的国情。 浙江省位于长三角南翼、长江和沿海的 T 形交叉口，既有宁波 舟山、
11、温州、海门、乍浦等众多沿海港口，又有钱塘江、甬江等七大水系及京杭运河、长湖申线、杭申线等主干航道，航道畅通，运输条件便利。因此，有必要明确发展甲板运输船，设计新型甲板运输船型，以便充分发挥浙江省通江达海的水运优势，为发展浙江省成为海洋强省打下扎实的基础。 1.2 国内外研究发展 甲板运输船便于装卸货物的特点，大幅提高船舶运输效益，在内河及沿海航道广泛应用，深受船东和货主的欢迎。甲板运输船不仅可以降低运输费用，减少损耗，而且它的高收益率 ，吸引众多货源，推进现代物流业发展，因此在国内外得到了快速发展。早在 19 世纪，世界上便已出现杂货船，到了 20 世纪 40 年代，散货船从杂货船中分离出来，
12、那时在封闭水域与内河之间货运主要是杂货和散货，当时所使用的船型主要是性能较好的内河船或小型海船。甲板运输船便在其中诞生。到了上世纪 60 年代后，随着集装箱船的出现和大力发展，占据了货运市场的主要份额。因此，甲板运输船型无论是在杂货散货还是集装箱货运中都有着不可或缺的地位。 由于航道水深、港口等因素限制，我国甲板运输船型多集中于对于浅吃水船及超浅吃水船型研究。从 20 世纪 60 年代开始，以油轮为先导，船舶出现大型化的发展趋势。船舶大型化主要从两方面考虑：第一，船舶几何尺度大为增加；第二，船舶的方型系数 Cb 达到 0.8东海科学技术学院 本科毕业论文 正文 2 以上，形成肥大型船。船舶大型
13、化后，装载量大幅度提高，取得了可观的经济效益。接着，散货船、多用途船也迅速出现大型化趋势。由于受港口沿海航道水深的制约，大型化船舶的吃水不可能无限制的增加，于是出现了浅吃水肥大船。浅吃水肥大船的船型特征是：长宽比L/B2.8，方型系数 Cb=0.80 0.835。到 80 年代，在浅吃水肥大船的基础上 ,发展了超浅 吃水船 (USDV)，这时 B/T 可达到 6.4，一些特种船舶，如模块运输船，其B/T 甚至更大。到了 90 年代，浅吃水船、超浅吃水船的相关技术得到进一步完善；我国相继有浅吃水肥大船成功地投入营运，高技术难度的超浅吃水船也开始出现。常规船、浅吃水肥大船、超浅吃水船的区分，关键在
14、 B/T 的取值。一般认为， B/T4 则为超浅吃水船。 我国现代船舶工业起步较晚，但发展较快；甲板运输船也经历了从小型到大型，从单一到多样化的发展阶段。随着改革开放，我国经济步入快速发展时期。从 开始的千吨级桶装油甲板运输船在长江沿线航行；到 5000 吨级海船从北方沿海城市到南方沿海城市化肥运输获得较大成功；此外，万吨级的木材甲板运输船也发挥了不错的经济效益。同时，湖北、江西、江苏和广东等省相继建造了一批中小型的甲板运输船航行于长江、珠江至沿海及近海航线上。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，开始向海洋甲板运输船发展，建造万吨级以上甲板运输船用于国际航运。例如，海
15、洋石油公司委托江苏海丰船舶有限公司建造的两艘海洋甲板运输船 海洋石油 225 号和 226 号投入使用，都说明甲板运输船型在世界海运市场上占有一席之地。 1.3 本论文主要的工作 1) 根据母型船型值表画出船舶的型线图 2) 总布置图设计 3) 根据型值表和型线图计算静水力并画出静水力曲线图 4）设计船船体阻力与有效功率计算 5）螺旋桨水力性能计算与螺旋桨图 6） 设计船结构要求 东海科学技术学院 本科毕业论文 正文 3 2.型线图绘制 2.1 主尺度确定 1.主尺度选取 按照要求，设计新船甲板有效载货长度 77m 左右，相比母型船，甲板有效载货长度少了 4m，同时设计船航速与母型船大致相同；
16、综合总布置、经济性、快速性和操纵性等个方面的要求，船宽相对减小，而船长应减小。故有效载货 甲板布置为 770.5m。 船宽 B 的选取 载货甲板宽度： 214.26m；安全通道宽： 2.19m 载货甲板宽为： 14.262=28.52m 外走道宽： 2.19m 甲板宽度为： BM = 2.19+28.52=30.71m 设计水线宽为： Bd = 29.80m 船长 L 的选取 有效甲板载货长度： 77.143m 船首甲板长度： 19.490 m 机舱甲板长度： 17.143 m 船尾甲板长度： 19.2 m 则 LOA= 77.143+19.217.143+77.143+3.00=136.00
17、 m LWL= 136.00 / 1.05=129.52m，取为 131.81m 对于 PW 船型， LbpLWL / 1.06 =124.35m ，取为 128.10 m 吃水 T 的选取 根据任务书要求 T 5.00m，取 T= 5.10m 型深 D 的选取 依据公式： D=T+F,其中 F=F0+f1+f2+f3+f4+ f5 L 计 96% LWL=0.96131.81 =126.54m，则 L 计 = 126.54m 式中： F0基本干舷，也称为列表干舷； f1船长 L 100m 的 B 型船舶对基本干舷的修正； f2方形系数对基本干舷的修正； f3型深对基本干舷的修正； 东海科学技
18、术学院 本科毕业论文 正文 4 f4有效上层建筑和凸形甲板对基本干舷的修正； f5非标准舷对基本干舷的修正。 基本干舷 F0 的计算： 由规范有： J1 级 ： Lbp（ m） F0（ mm） 128 1859 129 1880 查表插值有 F0 =1859+ (128.1-128)(1880-1859) / (129-128) =1861.1mm 型深对干舷的修正值 f1 的计算： 预估 D=5.00m，则 Lbp / D =128.1 / 5.00=25.62 15， 满足规范。 故不作修正， 即 f1=0 舷弧对干舷的修正值 f2 的计算： f2= (Ysb+ Ywb) / 6 (0.5
19、Ys+0.5Yw) / 3 = 247.4 mm 门槛对干舷的修正值 f3 的计算： f3=0.5L c（ h bh c） / L = 0.55.5(1200-1150)/128.1=145.6mm 则： F=F0+f1+f2+f3=1861.1+247.4+145.6=2254.1mm D=T+F=5.10+2.254=7.35m , 实取 D=7.62m 则： L / D = 128.1 / 5.10 = 25.11 30 满足规范要求 B / D = 30.71 / 7.62 = 4.03 4.5 满足规范要求 2. 排水量估算 选择主机： 2PC2-6L 船用柴油机 2 台，额定功率
20、1650KW，额定转速 520r/min 耗燃油： 260g/psh 重量： 37.65t 尺度： 715527931830(LHB) （ 1） LW：参考相近船型资料有： 则 Wh =ChL w(Bw+D)= 0.604128.1(29.8+5.1) =2700 t Wf =Cf(LwB wD)2/3 = 0.745(128.129.85.1)2/ 3 =1125t Wm=CmP s =0.0782120= 875 t 则 LW =2700+1125+875= 4700 t （ 2） DW： 东海科学技术学院 本科毕业论文 正文 5 理论载货： 11000t 船员（及行李）： 100kg22
21、=2.2 t 燃油：取为 20.0 t 粮食、淡水：按航程取 5 t 供应品： 0.5%LW=0.5%228 =1.3 t, 实取为 1.3 t 固体压载： 15.5 t 故 DW =4700+11000+2.2+20+5+1.3+15.5=11044t （ 3）排水量 =LW+DW =4700+11044= 15744 t Cb= /（ kLWLB dT ） = 15744 / (1.011.0131.8129.805.10) = 0.744 根据 Fr查 Cb、 Fn 配合表得， Cb= 0.765 , 仍取 Cb=0.744 3. 重量重心估算与纵倾调整 （ 1） 空船重量重心估算 母型
22、船资料 Wh=3300t Xgh=0.53 m Wf=1375t Xgf =2.35 m Wm=1025t Xgm= - 5.5 m LW=5700t Xgl = -0.855m 按母型船估算设计船空船重量重心 钢材重心： Wh =2700t Xgh = Lw=(0.53/138.4)131.8 =0.451m 舾装重心： Wf=1125t Xgf = Lw=(2.35/27)23 =2.002m 机电重心： Wm= 875t Xgm= (2.5/6)5.5 =2.292m Xm =6.75m Xgm =6.75-2.292 = 3.458m LW=4700t Xgl =(27000.451+11252.292 -8753.458) /4700= 0.543m 2.2 绘制型线图 由以上方法确定新船主尺度： 总长 LOA 136.00m 设计水线长 LW L 131.81m 垂线 间长 LPP 128.10m 船宽 B 30.71m 东海科学技术学院 本科毕业论文 正文 6 型深 D 7.62m 结构吃水 d 5.10m 肋距 0.60m/1.00m 由新船的主尺度选择合适比例，列出型值表，根据型值表绘出横剖面图，半宽水线图，纵剖面图。 新绘制型线图见附图 ZHC402-100-02。
