1、毕业论文 - 本科 毕业论文 (设计 ) 题 目： 集装箱船初步设计 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： 毕业论文 - 目录 摘 要 . 1 1. 前 言 . 3 2. 总体部分 . 3 2.1 设计船主尺度 . 4 2.2 重量、重心计算 . 6 2.3 总布置设计 . 12 3. 性能部分 . 18 3.1 型线设计 . 18 3.2 静水力计算和静水力曲线 . 21 3.3 初稳性校核与浮态调整 . 37 3.4 设计船有效功率估算 . 39 3.5 螺旋桨敞水性能计算及螺旋桨图绘制 . 41 4.总结部分 . 52 致谢 . 53 参考
2、文献 . 54 毕业论文 - 集装箱船初步设计 摘 要 集装箱船它没有内部甲板，机舱设在船尾，船体其实就是一 座庞大的仓库，可达 300 米长，再用垂直导轨分为小舱。当集装箱下舱时，这些集装箱装置起着定位作用，船在海上遇到恶劣天气时，它们又可以牢牢地固定住集装箱。因为集装箱都是金属制成，而且是密封的，里面的货物不会受雨水或海水的侵蚀。集装箱船一般停靠专用的货运码头，用码头上专门的大型吊车装卸，其效率可达每小时 10002400 吨，比普通杂货船高 3070 倍。因此为现代船运业所普遍采用 。 以一艘 450TEU 集装箱船的初步设计为研究基础，介绍了集装箱船初步设计的关键问题和设计思路。设计过
3、程中采用母船改造法，从主尺度确定，船 体型线绘制，总布置设计，浮态计算和初稳性校核，静水力计算，螺旋桨设计介绍了该船的设计过程。 关键词 集装箱船；型线图；总布置图；螺旋桨 毕业论文 - Preliminary Design of Container Ship Abstract Container ships it has no internal decks, engine room are located in the stern, the hull is actually a huge warehouse, and with vertical guides are divided into
4、 small spaces. When container when the tank, these containers function plays a positioning device, when the ship encountered bad weather at sea, they can be firmly fixed container. As containers are made from metal, and they are sealed, so the goods will not be affected by rain or sea water erosion.
5、 Container general docking special-purpose freight transportation wharf, with wharf in special large-scale crane loading and unloading, its efficiency may amount to each hour 1000-2400 ton, compared to ordinary general trader high 30-70 time.Therefore for modern ship transport industry universal use
6、. Taking a 450TEU container preliminary design as the research foundation introduced the container preliminary design main question and the design mentality.In the design process, it uses a mother ship to transform the law, starting from principal dimensions confirm, the hull lines plan, general arr
7、angement drawing design, floating state of political calculation and verification, the hydrostatic calculation, and propeller design introduced this ship design process. Key Words container ship; lines plan; general arrangement plans; propeller 毕业论文 - 1. 前 言 集装箱船最早出现在 20世纪 60年代，由于它在提高装卸效率 , 加速船舶周转 ,
8、 减轻劳动强度，降低运输成本，改善货运质量，简化理货手续等方面具有很大的优越性，从而引起了国际航运界的注意 , 使集装箱船在 近十多年得到迅速的发展 ，使得集装箱船在 70年代已经稳定形。 集装箱船型的发展有一个过程 , 在初期是把少量集装箱装载在一般杂货船的甲板上运输 , 而后把一些干货船改装成半集装箱船 , 进而又建造成专用的集装箱船 , 并由小型向大型高速发展。 现代集装箱船正向着大型化、高速化，多用途方向发展。我国集装箱船研制虽然起步较晚，发展速度却很快 ， 因为 利用集装箱船运输货物有很多优点。 首先，可以节约装卸劳动力，减少运输费用。一般货船采用单件或小型组合件形式装运，费力又费时
9、。集装箱船采用国际统一规格的集装箱运输货物，打破了一捆、一 包单件装卸的传统形式，大大减轻装卸工人劳动强度，加快了装卸速度，减少人工装卸费用。 第二，利用集装箱船运输，可以减少货物的损耗和损失，保证运输质量。这是因为货物在生产工厂里就装进一只只集装箱，中途经公路、铁路、水上运输，均不开箱，可把货物直接运到用户手中。这样，可减少货物在运输途中损耗和遗失，还可节约包装费用。 第三，集装箱船装卸效率高。一艘集装箱船的货物装卸速度大约是相同吨位的普通货船三倍左右，而大型高速集装箱船的装卸速度差不多是同吨位普通货船的 45 倍。这样，可减少船舶停靠码头时间，加快船舶周转，提高 船舶、车辆及其它交通工具的
10、利用率。 2. 总体部分 在这一部分中，包含了船舶主尺度的确定，重量重心的估算和总布置设计。 毕业论文 - 2.1 设计船主尺度 2.1.1 设计任务书 船名： 450TEU 多用途集装箱船 航区： 远海航区 船型特征： 双壳、双底、大开口、单甲板、尾机型、单机、单桨、单舵，设有首楼和尾楼的钢质全电焊结构的多用途集装箱船。 主尺度： 总 长 LOA 120.00 m 垂线 间长 Lpp 110.00 m 型 宽 B 18.80 m 型 深 D 8.50 m 设计 吃水 d 6.40 m 集装箱数 450 TEU 船员 定额 30 人 主机 功率 1545 KW 航 速 不小于 11 Kn 2.
11、1.2 母型船资料 总 长 LOA 131.55 m 垂线 间长 Lpp 122.00 m 型 宽 B 18.80 m 型 深 D 9.40 m 设计 吃水 d 6.90 m 排 水 量 12431.5 t 满载载重量 8500 t 集装 箱数 529 TEU 船员 定额 30 人 主机 功率 3824 KW 续航力 /自持力： 6000nmile/17 20 天 航速 /功率储备： 14.3Kn/10%MCR 主机型号： 8PC2-5L 1 台 额定功率： 3824KW /520r/min 耗油率： 206g/kWh 2.1.3 确定设计船主尺度 已知母型船的载重量和排水量： 8500oDW
12、 t ， 12431.5o t 。假设设计船载重量近毕业论文 - 似为 7117.5DW t 。 8500 0 . 6 8 3 71 2 4 3 1 . 5oDWoDW DW ， 可得到设计船排水量的初步估算 7 1 1 7 .5 1 0 4 1 0 .30 .6 8 3 7DWDW t 。 根据设计船和母型船的方形系数相同，确定设计船的主尺度： 假设设计船的 L 和 d 分别取为 110m 和 6.0m 时，由 ob o o o=ddC B L B L ，即/ 1 .0 2 5 1 2 4 3 1 .5 / 1 .0 2 5=1 1 0 1 8 .8 6 1 2 2 1 8 .8 6 .9
13、，得到 =9746.7 t 与 10410.3 t 相差较大，改变船长和吃水来取排水量，一直到与初步估算所得的排水量相差不大为止，最后取 L=112.8m， d=6.24m，得到 =10411.27t。 根据母型船的型值表及设计船的主尺度，采用母型船改造法，得出设计船型线图，并在图中测量出设计船的干舷值，即在横剖线的 10 号站处主甲板与设计水线 6.24m 的高度差，为2260.42F mm ，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
14、柱前缘至舵杆中心线的长度，取其长者。由此测出 1 111.36Lm ， 2 116.0Lm 。 （ 1）基本干舷 0f ：本船属 A 类船，查表 2.2.3 得 0 1392f mm ； （ 2）因本船为 B 类船， L100m，故 01f ； （ 3）方形系数对干舷的修正值 2f ： 2 0 1 0 . 6 8 0 . 7 6 6 4 0 . 6 81 1 3 9 2 1 8 8 . 4 31 . 3 6 1 . 3 6BCf f f m m ； （ 4）型深对干舷的修正值 3f ： 3 1 1 6 1 1 68 . 5 1 8 5 . 2 81 5 1 5 0 . 4 8Lf D R m
15、m ； （ 5）上层建筑和凸形甲板对干舷的修正值 4f ： 441 1 6 8 5 1 2 2 1 1 6( 8 6 0 ) ( 1 0 7 0 )ff ，得到 4f =-1035.95mm； 17 .8 8 12 .0 7 0. 26116 ， 0 .2 6 0 .2 0 .3 0 .2 61 0 1 5KK ， K=13% 44 1 0 3 5 . 9 5 1 3 % 1 3 4 . 6 7f K f m m ； （ 6）舷弧对干舷的修正值 5f ： 表 1 1 舷弧计算 毕业论文 - 位置 实际舷弧高 （ 1） 标准舷弧高 （ 2） 差数（ 3） =（ 1）（ 2） 乘数（ 4） 乘积（
16、 5） =（ 3）（ 4） 尾垂线 92.83 1216.67 1123.84 1 1123.84 距尾垂线 L/6 0 540.2 540.2 3 1620.6 距尾垂线 L/3 0 136.27 136.27 3 408.8 船中 0 0 0 1 0 5 394.168AS m m 船中 0 0 0 1 0 距首垂线 L/3 0 272.53 272.53 3 817.6 距首垂线 L/6 0 1080.4 1080.4 3 3241.2 首垂线 235.56 2433.3 2197.74 1 2197.74 5 782.078FS m m 上层建筑标准高度： 1 1 6 7 5 1 1
17、6 1 2 52 . 3 1 . 8 1 5 6 21 2 5 7 5 7 5 1 2 5h m m ， 2 3 7 7 . 3 7 1 5 6 2 8 1 5 . 3 7ay m m ， 3 0 4 2 . 1 7 1 5 6 2 1 4 8 0 . 1 7fy m m ， 17.88aLm ， 12.07fLm ， 8 1 5 . 3 7 1 7 . 8 8 1 4 8 0 . 1 7 1 2 . 0 7 9 3 . 2 33 1 1 6 3 1 1 6afS S S m m 57 8 2 . 0 7 3 9 4 . 1 6 2 9 . 9 50 . 7 5 9 3 . 2 3 0 . 7
18、 52 2 2 2 1 1 63 0 7 . 2 8FASS lfS Lmm m in 0 1 2 3 4 5 1 3 9 2 0 8 8 . 4 3 1 8 5 . 2 8 1 3 4 . 6 7 3 0 7 . 2 81 8 3 8 . 3 2F f f f f f fmm 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 121.6 m 垂线 间长 Lpp 112.8 m 型 宽 B 18.8 m 型 深 D 8.50 m 设计 吃水 d 6.24 m 2.2 重量、重心计算 2.2.1 空船重量估算 由母型船资料可得： 8500oDW t
19、 ， 12431.5o t ， 由于 LWDW ，则 3931.5oLW t 。 船舶设计原理表 3.2.3，取： 54.0/ LWWH ， 23.0/ LWWO 则 0 . 5 4 0 . 5 4 3 9 3 1 . 5 2 1 2 3H O oW L W t ； 0 . 2 3 0 . 2 3 3 9 3 1 . 5 9 0 4 . 2 5O O oW L W t ； 毕业论文 - 3 9 3 1 . 5 2 1 2 3 9 0 4 . 2 5 9 0 4 . 2 5M O H O O OW L W W W t 。 船舶设计原理公式（ 3.2.3）：取 1, 2ab， 1 2123 0 .
20、 4 6( ) 1 2 2 ( 1 8 . 8 0 2 9 . 4 )HOH O O OWC L a B b D ， 1 ( ) 0 . 4 6 1 1 2 . 8 ( 1 8 . 8 2 8 . 5 ) 1 8 5 7 . 6HHW C L a B b D t ； 船舶设计原理公式（ 3.2.20）得： 2 9 0 4 . 2 5 0 . 0 4 1 91 2 2 1 8 . 8 9 . 4OOO O O OWC L B D ， 2 0 . 0 4 1 9 1 1 2 . 8 1 8 . 8 0 8 . 5 7 5 6 . 0 1oOW C L B D t ； 船舶设计原理公式（ 3.2.2
21、6）得： 0 . 50 . 59 0 4 . 2 5 1 2 . 5 43824()() 0 . 7 3 5 50 . 7 3 5 5MOMODWC P， 0 . 5 0 . 5( / 0 . 7 3 5 5 ) 1 2 . 5 4 ( 3 8 2 4 / 0 . 7 3 5 5 ) 9 0 4 . 2 5M M O DW C P t ； 因此 ： 1 8 7 1 . 9 7 5 6 . 1 1 9 0 4 . 2 5 3 5 3 2 . 2 6H O ML W W W W t 。 2.2.2 载重量估算 人员及行李： 30 (6 5 45) 3.3t ； 食品及淡水 : 总储备量 =自持力（
22、 d）人员数定量（食品定量淡水定量） 2 0 3 0 ( 3 .5 1 5 0 ) 9 2 .1 t （出港） 92.1 10% 9.21t (到港 )； 燃油 : 3 3 31 1 0 2 0 6 1 0 1 5 4 5 6 0 0 0 / 1 4 . 3 1 . 1 1 0 3 6 3 . 5 7FoW g P t k t (出港 ) 3 6 3 .5 7 1 0 % 3 .6 3 6 t (到港 )； 润滑油： 0 . 0 3 5 3 6 3 . 5 7 1 2 . 7 2LFW W t ； 备用、供应品重量： 0 .8 % 3 5 3 2 .2 6 2 8 .2 6 t （出港） 1
23、0 % 2 8 .2 6 2 .8 2 6t （到港）； 3 . 3 9 2 . 1 3 6 3 . 5 7 1 2 . 7 2 2 8 . 2 6 4 9 9 . 9 5 t 。 由设计船的集装箱数，取平均箱重 W=13.7t。 所以设计船的载重量 4 9 9 . 9 5 4 5 0 1 3 . 7 6 6 6 4 . 9 5D W t ； 排水量裕度取为空船的 6 % 0 . 0 6 3 5 3 2 . 2 6 2 1 1 . 9 4L W t 本船的排水量为 6 6 6 4 . 9 5 3 5 3 2 . 2 6 2 1 1 . 9 4 1 0 4 0 9 . 0 4 t ， 上述假设的
24、排水量与计算所得的船舶总重量相差无几，因此确定的主尺度基本符合要求。 2.2.3 设计船重心估算 在船舶的各个设计阶段，重量和重心的估算或计算都是一项必不可少的重要工作。它随着设计阶段的不断深入，逐步近似，由粗略到精确。 设计船的重心有多种情况 ,计算时取满载出港，满载到港，压载出港，压载到港四种典型状态。现列表 1 2,1 3,1 4,1 5 计算如下： 表 1 2 满载出港 毕业论文 - 满载出港（重量重心位置计算） 序号 项目 重量 (t) 垂向 纵向 距基线 距船中 (前 ) 距船中 (后 ) 力臂 (m) 力矩(t m) 力臂 (m) 力矩(t m) 力臂 (m) 力矩(t m) 1
25、 空船 3532.26 2.87 10125.69 6.82 24102.55 2 船员及行李 3.3 14.03 46.31 50.75 167.49 3 备品 28.26 7.27 205.52 53.90 1523.33 4 NO.1 燃料油舱 149.31 0.59 87.77 5.97 892.11 5 NO.2 燃料油舱 136.92 0.59 80.48 22.06 3021.00 6 燃料油沉淀舱 8.87 7.16 63.56 43.90 389.48 7 燃料油日用舱 10.46 7.16 74.94 43.90 459.21 8 轻柴油舱（左、 右） 100.02 2.3
26、7 237.43 28.94 2894.57 9 轻柴油沉淀舱 5.39 7.04 37.94 49.67 267.85 10 No.1 轻柴油日用舱 3.98 7.04 28.02 50.87 202.56 11 No.2 轻柴油 日用舱 3.39 7.04 23.82 51.98 175.95 12 主机滑油储存 舱 9.87 7.04 69.46 51.16 505.10 13 主机滑油循环 舱 4.76 0.68 3.23 40.27 191.80 14 辅机滑油储存 舱 4.63 7.55 34.94 49.68 229.90 15 NO.1 燃油溢油 舱 5.40 0.68 3.6
27、6 39.51 213.39 16 NO.2 燃油溢油 舱 6.00 0.68 4.07 43.14 259.08 17 NO.1 淡水舱（左、右）首 174.82 4.35 759.92 41.67 8673.12 18 NO.2 淡水舱（左、右）尾 36.59 7.27 265.89 53.93 1973.05 19 冷却水舱 31.90 3.17 101.16 51.86 1654.13 20 集装箱重量 6165 9.13 56279.72 5.11 31510.48 41075.71 38230.43 iW 10409.04 ziM 58407.83 xiM 2845.28 ziG MZ 5.60 xiG Mx 0.273 表 1 3 满载到港 满载到港（重量重心位置计算） 序 项目 重量 垂向 纵向
