1、 浙江海洋学院本科毕业论文 1 本科 毕业论文 (设计 ) 题 目： 渔运船快速性研究 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： 浙江海洋学院本科毕业论文 2 目录 摘要 . 3 前 言 . 5 总体部分 . 6 1.1 设计船主尺度 . 6 1.1.1 设计任务书 . 6 1.1.2 母型船资料 . 6 1.1.3 确定设计船主尺度 . 7 1.2 重量、重心计算 . 10 1.2.1 空船重量估算 . 10 1.2.2 设计船重心估算 .11 1.3 总布置设计 . 13 2. 性能部分 . 17 2.1 型线设计 . 17 2.2 静水力计算和
2、静水力曲线 . 18 2.3 初稳性与浮态计算 . 35 2.4 设计船有效功 率估算 . 36 2.5 螺旋桨水力性能计算及螺旋桨图绘制 . 37 2.5.1 螺旋桨水力性能计算 . 37 2.5.1.1 已知船体的主要参数 . 37 2.5.1.2 主机与螺旋桨参数 . 38 2.5.1.3 推进因子的决定 . 38 2.5.1.4 可以达到最大航速的计算 . 38 2.5.1.5 空泡校核 . 40 2.5.1.6 强度校核 . 42 2.5.1.7 螺距修正 . 43 2.5.1.8 重量及惯性矩计算 . 44 2.5.1.9. 系柱特性与航行特性计算并绘制航行特性曲线图 . 45 2
3、.5.1.10航行特性计算 . 45 2.5.1.11 螺旋桨计算总结： . 47 3.结构部分 . 49 3.1 船体结构尺寸确定 . 49 3.2 船体构件汇总 . 59 3.3 船舶中剖面模数计算 . 60 3.4 校核列表 . 61 3.5 总纵强度校核 . 62 4.总结部分 . 63 致谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 64 浙江海洋学院本科毕业论文 3 渔运船快速性研究 摘要 本文主 要是根据给定母型船资料，进而按照设计要求将设计船主尺度进行确定，在确定主尺度的基础上对设计船重量、重心进行初步计算，在满足相关规范要求的基础上将主尺度确定下来，并对总布置进行设计。第二步是
4、对本船的性能进行验证，在型线设计的基础上对设计船的静水力、初稳性以及浮态进行计算，在计算结果显示满足相关要求的基础上对设计船采用艾亚法对设计船有效功率进行估算。在计算出有效功率之后根据相关参数设计螺旋桨，在计算之后绘制螺旋桨图谱。在第三部分，对本船的结构进行了初步的计算，确定了该船的板厚以及主要构件，在确定构件尺寸之后进行 了剖面模数以及惯性矩的验证，在验证的满足相关要求的基础上绘制出典型中剖面图。 关键词 阻力估算；螺旋桨图谱设计；结构计算；总布置设计 浙江海洋学院本科毕业论文 4 Study of Fisheries transport ship fast Abstract This pa
5、per is to be determined according to a given female ship data, and then design in accordance with the design requirements of Ships design ship weight, center of gravity in determining the main dimensions on the basis of preliminary calculations, the main scale to meet regulatory requirements, based
6、onfinalized, and the general layout design. The second step is to verify the performance of the ship, on the basis of the type of line design on the design of the ships hydrostatic initial stability and the floating state is calculated, the calculations show that to meet the relevant requirements on
7、 the basis of ship design using Aiya method to estimate the effective power of the design ship. Design propeller in accordance with the relevant parameters in the calculation of the effective power in the calculation after the draw Propeller. In the third section, the structure of the ship has carri
8、ed out preliminary calculations to determine the plate thickness of the vessel and the main component in determining the scantlings of the section modulus and moment of inertia of the verification, the foundation meet the relevant requirements of the verification to draw out the typical profile. Key
9、 words Resistance estimation； Propeller design； Structural calculations； General Layout Design 浙江海洋学院本科毕业论文 5 前 言 国际油价的居高不下 , 使渔运船燃油消耗占了生产成本的很大一部分 ,如何节省燃油 ,降低生产成本 , 已成为渔民迫切希望解决的问题。渔运船在航运期间与其它类型船舶比较有其特殊性。普通船舶在航运期一般不再新增经济效益 ,而渔运船 除往返港口航行时间外 , 其余大部分时间通过捕获鱼货获得经济收益。在渔运船航次运行中 ,如采用经济航速航行 ,往返港口时间就将延长 ,捕获鱼货时
10、间将缩短 ,虽然经济航速能使燃油费用降低 ,但相应的捕鱼量也会下降 , 使捕鱼经济效益降低。如何寻求两者的平衡是一个问题。本文通过对渔运船航次运行中经济航速和捕鱼收益关联成本的分析 ,得出渔船的最佳经济航速区段 ,既降低航运能源费用 ,又提高渔民经济收益，同时设计还需要按照 “安全、环保、经济、美观”的要求。 对于新船型设计的优劣，造船界一般采用以下技术和经济指标作为评判的标准： （ 1） 航速（ Vs）：航速的确定对年货运量、运输成本有很大影响。 （ 2） 造价（ P）：如果投资受到一定限制，造价的高低直接影响优良船舶性能的实现，也是船主选择船型时需要考虑的主要指标之一，较低的造价具有更大的
11、竞争能力。 （ 3）净现值（ NPV）：在使用期内，考虑到资金的时间价值后能获得利润 (还本付息后 ) 的总现值，因此， 该指标可作为一项指标来评判船舶方案。 （ 4）必要运费率（ RFR）：由于实际营运过程经常受到各种不确定因素的影响，在模糊因素的影响下，必要运费率是相对比较稳定的，因此，该指标可以作为衡量船型方案优劣的一 项经济指标。 （ 5）内部收益率（ IRR）：该指标对衡量项目投资是否可进行具有重要意义，只有在 IRR 大于银行贷款利率或企业内部拟订的基准收益率方案才可行。 （ 6）投资回收期（ PBP）：该指标也是船东选择船型时需要考虑的指标之一。 其他的指标通过计算得到，将在此后
12、的毕业设计中详细计算。 在这次的毕业设计中我所研究的是渔运船的快速性，改善渔运船快速性，提高工作效率，获得更大的经济收益，以满足目前渔运船对快速性的要求。我希望通过这次对渔运船快速性有一个比较整体的认 识， 并且通过分析、研究、计算、绘图等工作，从 而进行 重量重心计算、浮态及初稳性、阻力估算、螺旋桨设计等工作。 在 快速性研究 过程中 ,结合了海洋平台本身的特点 ,在 研究 的各阶段尽量满足规范 ,相关法则及任务书要求的基础上 ,注重了 快速性中稳性，耐波性，适航性等各方面 的相互关系 ,使船舶的快速性有一个很好的改善 浙江海洋学院本科毕业论文 6 总体部分 总体设计部分是新船设计过程中的一
13、个总的基础的重要环节，是一项基础性的工作。它对设计工作顺利进行和保证新船设计的正确与合理，满足设计和使用要求具有决定性的作用。 1.1 设计船主尺度 1.1.1 设计任务书 船名：沿海航区渔运船 航区： II 类 船型特征：单机、单桨、单舵、尾机型沿海渔运船 用途： 主要用于沿海的渔运等作业 主尺度： 总 长 LOA 40.00 m 垂线 间长 Lpp 37.00 m 设计水线长 Lwl 33.00 m 型 宽 B 6.40 m 型 深 D 3.20 m 设计 吃水 d 2.50 m 船级： 非 国 际 续航力 /自持力： 15 天 航速 /功率储备： 12.30Kn 主机型号： Z6170A
14、 柴油机 1 台 额定功率： 2200 PS 额定转速： 1500 rpm 船体结构：单层底结构，全船为横骨架式 1.1.2 母型船资料 主尺度： 总 长 LOA 40.00 m 垂线 间长 Lpp 32.80 m 型 宽 B 6.30 m 型 深 D 3.20 m 设计 吃水 d 2.50 m 设计排水量 335 t 浙江海洋学院本科毕业论文 7 船员 定额 12 人 1.1.3 确定设计船主尺度 利用设计船与母型船的排水量相等进行仿式变换。 已知母型船排水量 =335t，垂线间长 母ppL =32.80m，型宽 母B =6.30m，吃水 母d =2.50m，并根据设计任务书假定设计船垂线间
15、长 新ppL =33m，型宽 新B =6.40m，吃水 新d =3.20m。 022.15.23.68.32 5.24.633dd 母母母 新新新 BL BL pppp，取 =1.022 t2 8 8.3 2 90 2 2.1 母新 根据母型船资料， HOW =69.892t， OW =67.960t， MOW =26.05t 则可以用粗估法得知： 2 2 4 3.0)2.33.6(8.32 8 9 2.69)(1 OOO HOH DBL WC 船体钢料重量 tDBLCW HH 057.71)20.340.6(332243.0)(1 2 1 8 1.0)2.33.6(8.32 960.67)(
16、2 OOO OO DBL WC 舾装重量 tDBLCW OO 093.69)20.340.6(332 1 8 1.0)(2 机电设备重量 5.0)7 3 5 5.0( DMMO PCW ， 其中 053.1)7355.0450( 05.26)7355.0( 5.05.0 D MOM P WCtPCW DMM 05.26)7 3 5 5.0/4 5 0(0 5 3.1)7 3 5 5.0( 5.05.0 空船重量 LW = tWWW MOH 20.1 6 605.260 9 3.690 5 7.71 载重量 DW =载货量 +人员（行李） + 食品（淡水） + 燃油（滑油） + 备品供应品 t9
17、 7 5.1 6 733.187.2332.222.12 5 5.1 1 9 =LW +DW =166.2+167.975=334.175t = %48.1%1 0 02 8 8.3 2 9 2 8 8.3 2 91 7 5.3 3 4%1 0 0 新 新计算在允许的范围内。 故此确定新船主尺度为：总长 Loa 为 40.00m，设计水线长 Lwl=33.00m，型宽B=6.40m，型深 D=3.20m，设计吃水 d=2.50m， 设计排水量 =334.175t。 浙江海洋学院本科毕业论文 8 根据母型船的型值表及设计船的主尺度，横向按照 016.1oBB的比例放大，垂向按照 985.0odd
18、的比例缩小，画出设计船型线图的横剖线图，并在图中测量出设计船的干舷值，即在横剖线的 5 号站处主甲板的设计水线 2.5m 的高度差，为 mmF 1330 ，mmD 3830 ，并进行以下的校核。 根据船舶设计原理 2.2.3 节夏季最小干舷的计算： 计算中所涉及的尺寸，若设计船未知的，则由母型船相关资料中得出。故计算船长为最小型深 85%处水线总长的 96%，或沿该水线从首柱前缘至舵杆中心线的长度，取其长者。由此测出 mL 027.37 ， mE 258.14 。 （ 1）基本干舷 0f ：本船属 B 类船，查百度文库干 舷表得 mmKDf 50.4 1 583.35.1 0 83837 38
19、0 2 7.3783.31 0 83738 370 2 7.3710 （ 2）因为是 B 类船舶，且 L 100m，但是上层建筑有效长度 E=38.5% 35%， 01f （ 3）方形系数对干舷的修正值 2f ： 405.0025.12.33.640 335025.1 DBLC B 0.668，取 02f （ 4）型深对干舷的修正值 3f ： mmRLDf 03.10548.0027.3715027.37830.3153 ； （ 5）上层建筑和凸形甲板对干舷的修正值 4f ： mmf 05.7518608524 85027.373502485 24027.374 ， 3 8 5.00 2 7.
20、372 5 8.14 ， 浙江海洋学院本科毕业论文 9 %2 7 5.16%5.234.03.0 4.03 8 5.0%153.04.0 3.03 8 5.0 K ， mmKff 23.1 2 2%2 7 5.1605.7 5 144 ； 位置 实际舷弧高（ 1） 标准舷弧高（ 2） 差数（ 3）=（ 1）（ 2） 乘数（ 4） 乘积（ 5）=（ 3）（ 4） 尾垂线 498 558.56 -60.56 1 -60.56 距尾垂线 L/6 97 248.00 -151 3 -453 距尾垂线 L/3 0 62.5599 62.559 3 187.7 船中 0 0 0 1 0 mmS A 66.
21、8785 船中 0 0 0 1 0 距首垂线 L/3 0 125.12 125.12 3 -375.36 距首垂线 L/6 0 496.00 496.00 3 -1488 首垂线 1238 1117.12 120.88 1 120.88 mmS F 81.21785 上层建筑标准高度： mmmh 1 8 0 080.18.17530 750 2 7.308.13075 300 2 7.30 ， mmy a 1 8 0 01 8 0 00 ， mmy f 5 1 11 8 0 02 3 1 1 ， 0 aL ， mL f 204.14 mmSSS fa 57.800 2 7.303 2 0 4.
22、145 1 10 mmLlSSSf AF9 8 5.360 2 7.302 2 5 8.1475.057.802 81.2 1 766.87275.025 mm ffffffF 285.435 985.3623.12203.1050050.415543210m i n 由此可得，设计船的干舷值，满足夏季最小干舷的要求，所以，设计船的主尺度确定如下： 总 长 LOA 40.00 m 垂线 间长 Lpp 37.00 m 型 宽 B 6.40 m 型 深 D 3.20 m 设计 吃水 d 2.50 m 浙江海洋学院本科毕业论文 10 1.2 重量、重心计算 1.2.1 空船重量估算 利用设计船与母型
23、船的排水量相等进行仿式变换。 已知母型船排水量 =335t，垂线间长 母ppL =32.80m，型宽 母B =6.30m，吃水 母d =2.50m，并根据设计任务书假定设计船垂线间长 新ppL =33m，型宽 新B =6.40m，吃水 新d =3.20m。 022.15.23.68.32 5.24.633dd 母母母 新新新 BL BL pppp，取 =1.022 t2 8 8.3 2 90 2 2.1 母新 根据母型船资料， HOW =69.892t， OW =67.960t， MOW =26.05t 则可以用粗估法得知： 2 2 4 3.0)2.33.6(8.32 8 9 2.69)(1
24、OOO HOH DBL WC 船体钢料重量 tDBLCW HH 057.71)20.340.6(332243.0)(1 2 1 8 1.0)2.33.6(8.32 960.67)(2 OOO OO DBL WC 舾装重量 tDBLCW OO 093.69)20.340.6(332 1 8 1.0)(2 机电设备重量 5.0)7 3 5 5.0( DMMO PCW ， 其中 053.1)7355.0450( 05.26)7355.0( 5.05.0 D MOM P WCtPCW DMM 05.26)7 3 5 5.0/4 5 0(0 5 3.1)7 3 5 5.0( 5.05.0 空船重量 LW
25、 = tWWW MOH 20.1 6 605.260 9 3.690 5 7.71 载重量 DW =载货量 +人员（行李） + 食品（淡水） + 燃油（滑油） + 备品供应品 t9 7 5.1 6 733.187.2332.222.12 5 5.1 1 9 =LW +DW =166.2+167.975=334.175t = %48.1%1 0 02 8 8.3 2 9 2 8 8.3 2 91 7 5.3 3 4%1 0 0 新 新计算在允许的范围内。 故此确定新船主尺度为：总长 Loa 为 40.00m，设计水线长 Lwl=33.00m，型宽B=6.40m，型深 D=3.20m，设计吃水 d=2.50m， 设计排水量 =334.175t。
