1、 本科毕业论文 （ 20 届） 78M 长拖船性能计算 所在学院 专业班级 船舶与海洋工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 本科毕业论文 目录 - - 2 - - 目 录 摘要 . 1 ABSTRACT . 2 1 总体部分 1.1 分析任务书与母型资料 . 3 1.2 设计船排水量及主要尺度确定 . 4 1.3 布置设计与绘制总布置草图 . 5 1.4设计船重量重心计算 . 8 1.5总布置正式图 . 19 2 性能部分 2.1 设计船型线图绘制 . 20 2.2 静水力计算与静水力曲线图 . 23 2.3 设计船初稳 性与浮态计算 . 36 3 大倾角稳性部分 3.1 绘
2、制乞氏剖面图及数据处理计算 . 40 3.2 绘制稳性横截曲线及静稳性曲线 . 57 4 总结部分 . 67 致谢词 . 68 参考文献 . 69 附图 . 70 外文翻译 . 71 本科毕业论文 摘要 1 摘要 本次毕业设计的课题是 78M 长拖船性能计算。 依据给定的任务书和母型船资料 ， 采用母型 船 改造法进行初步设计 ，主要包括总体、性能和大倾角稳性三部份设计。这是一艘多用途拖船，经参考母型船，选取以下 11 种典型的装载状态进行 计算：甲板载 1000t 货物出港和到港，载水泥干散货出港和到港，载水泥出港和到港，载干散货出港和到港，压载出港和到港以及消防到港。 在总体部分设计中，主
3、要借助母船资料和规范，完成新船排水量的估算、主尺度的确定、重量与重心估算和总布置设计等。 在性能部分设计阶段，完成新船的型线设计、静水力计算和浮态与初稳性计算，所运用的方法有仿氏变换和梯形法等。 而本次设计的重点是大倾角稳性部分。主要完成稳性计算、稳性横截曲线和静稳性曲线的绘制。其中，运用了乞贝雪夫法等。 关键词 三用拖船；性能计算；总体设计；大倾角稳性 本科毕业论文 摘要 2 The performance calculations of a 78M-long tug Abstract The course of this design is focused on the performan
4、ce design of a 78M-long tug. This design primarily using the parent ship transformed method includes three big parts of contents:the part of the general, the performance, and the initial stability at big angle.This is a multi-functional tug. By referring to the parent ship,the 11 typical loading con
5、ditions are decided. They are holding deck cargo 1000t departure/arrival, holding mud performance design; general design; the stability at large angle 本科毕业论文 正文 3 1 总体部分 船舶的总体设计是 后续研究的基础，要 在深入分析技术任务书和调查研究的基础上，进行船舶总体方案的设计，应完成船舶总体性能和主要技术指标、船舶装置和各种系统的原理设计，通过 一定 的理论计算，确定船体的基本技术形态、主要参数、主要设备和造型等重大技术问题。 1.
6、1 分析任务书与 母型资料 由于船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。本设计船为焊接式钢结构，双柴油机，双桨。可进行远洋作业 ,按无限航区设计。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。 1.1.1 任务书要求 船 名： 78m 三用船 航 区： 无限航区 船型特征：该船为焊接式钢结构，双柴油机，双桨。 用 途： 本船为平台供应 /溢油回收 /安全备用三用船，主要从事近海平台和海岸之间甲板货物和人员的运输；从海 岸向近海平台输送易耗品 淡水，柴油，散装水泥，泥浆，钻井水，盐水，原油，甲醇或类
7、似的化学产品，通用材料和设备等；对外消防；安全备用 /应急营救；回收溢出的油；防污染。 主尺度： 总长 LOA 78.00 m 垂线间长 LPP 70.00 m 型宽 B 17.60 m 型深 D 7.80 m 设计吃水 d 6.30 m 载重量 DW 3600t 船级与船籍： ABS/美国 本科毕业论文 正文 4 船员定额： 50p 主机 C6190ZLC 型船用柴油机 2 台，额定功率： 2206 KW，额定转速： 750rpm，耗油率： 208g/kW.h。 齿轮箱： HC300 型船用齿轮箱，减速比为 3:1。 辅机： 四台卡特彼勒 590KW ,柴油驱动发电机 99 KW (440V
8、/3/60Hz)，总耗油率： 228g/kW.h 。 航速： 13.0Kn/100%MCR。 续航力 /自持力： 各工况不同 ,最大为 27 天 。 船体结构（材料、结构形式等）：本船为全焊接钢结构。全船肋距 600mm。 1.1.2 母型船主尺度： 总 长 LOA 76 m 垂线间长 LPP 68.4 m 型 宽 B 17.6 m 型 深 D 7.80m 设计吃水 d 6.30 m 载 重 量 DW 3500t 肋 距 s 0.60 m 1.2 设计船排水量及主要尺度确定 根据设计资料提供的条件与要求，本设计由母型改造法生成型线。用母型改造法可以保持优秀母型船的型线特征，对新船的性能比较容易
9、把握。新船各项性能要求与母型船差别不大，排水量也相当。用 仿氏变换即可得到新船主尺度及排水量。 026.14.68 2.700ppppLLm ; 16.17 6.170 BBn ;003.130.6 32.60 ddp ; 式中： dBLpp , 分别为新船的船长、型宽、吃水； 000 , dBLpp 分别为母型船的船长、型宽、吃水； 本科毕业论文 正文 5 m,n,p 则分别为仿氏变换系数。 确定新船的主尺度为： 两柱间长 LPP 70.2m 型 宽 B 17.6 m 型 深 D 7.80m 设计吃水 d 6.32 m 肋 距 s 0.60 m 经仿氏变换有： = 母 /（母新LppLpp
10、母新BB 母新dd ） =（ 7678 6.176.17 3.632.6 ） =6342t 1.3 总布置设计与绘制总布置草图 根据新船的特点和任务书的要求，结合后文型线设计结果，在分析母型资料的基础上，先拟订能反映总布置大体轮廓和布局的草图。经过对草图核算分析，解决总体布局后，再根据型线图的型值，更具体地对各舱室及设备 进行更详细的 布置，对母型船进行了适当的改进。 参考母型船总布置设计情况，按照总布置设计说明，结合设计船的实际 用途，可以画 出总布置草图，为以后作出正式总布置图做准备，也为整个船体的设计作出一个大致的轮 廓。 本科毕业论文 正文 6 1 3 1舱室分布 : 表 1-1 主船
11、体的主要舱室排布 舱名 位置（肋位） 舱名 位置（肋位） NO.1 左舷燃油舱 F77-F80 NO.10 左舷压载水舱 F(-8)+0.4m-F2 NO.1 右舷燃油舱 F77-F80 NO.10 右舷压载水舱 F(-8)+0.4m-F4 NO.2 燃油舱 F77-F94 NO.11 压载水舱 F75-F96 NO.3 燃油舱 F65-F77 NO.12 压载 水舱 F51-F75 NO.4 燃油舱 F50-F65 NO.13 压载水舱 F4-F33 NO.5 左舷燃油舱 F17-F33 NO.14 左舷压载水舱 F4-F10 NO.5 右舷燃油舱 F17-F33 NO.14 右舷压载水舱
12、F4-F10 NO.6 燃油舱 F10-F17 NO.1 水泥罐 F83-F93 左舷日用油箱 F36-F42 NO.2 水泥罐 F72+0.2m-F82+0.2m 右舷日用油箱 F36-F42 NO.3 水泥罐 F61+0.4m-F71+0.4m NO.1 左舷淡水舱 F103-F111 NO.4 水泥罐 F51-F61 NO.1 右舷淡水舱 F103-F111 干散货舱 F52-F75 NO.2 左舷淡水舱 F98-F103 左舷原油舱 F80-F94 NO.2 右舷淡水舱 F98-F103 右舷原油舱 F80-F94 NO.3 左舷淡水舱 F51-F75 左舷甲醇舱 F18+0.3m-F
13、31+0.3m NO.3 右舷淡水舱 F51-F75 右舷甲醇舱 F18+0.3m-F31+0.3m NO.4 左舷淡水舱 F10-F17 污水舱 F98-F103 NO.4 右舷淡水舱 F10-F17 海底门 F101-F103 NO.1 压载水舱 F111-船艏 回收油泵室 F42-F52 NO.2 左舷压载水舱 F94-F103 辅机滑油舱 F42-F48 NO.2 右舷压载水舱 F94-F103 主机滑油舱 F42-F49 NO.3 左舷压载水舱 F75-F94 化油剂舱 F33-F36 NO.3 右舷压载水舱 F75-F94 污油舱 F33-F38 NO.4 压载水舱 F83-F93
14、 污油备舱 F33-F38 NO.5 压载水舱 F72+0.2m-F82+0.2m 左舷冷却海水舱 F47-F51 NO.6 压载水舱 F61+0.4m-F71+0.4m 右舷冷却海水舱 F47-F51 NO.7 压载水舱 F51-F61 燃油溢出舱 F47-F51 NO.8 左舷压载水舱 F33-F51 泡沫灭火剂舱 F42-F49 NO.8 右舷压载水舱 F33-F51 液压油舱 F33-F36 NO.9 压载水舱 F38-F47 海底门 F33-F36 主机位于 F33-F49。详细请见总布置图。 在主甲板到艏楼甲板之间，有一间油漆间，一个医疗设备储藏室，一间治疗室，一间接待室，一间 1
15、20 座的大厅，一间大洗手 间，一间可用来停尸的甲板堆放室，以及一间有担架、双人铺等人员救助设备的收容区。在上层建筑之后至船尾为开口的堆放货物的舱室。 本科毕业论文 正文 7 在艏楼甲板到上艏楼甲板内有一间厨房，一个个冷藏室，一个 38 座船员餐厅，一个高级船员餐厅。以及一间更衣室（内含洗衣房），二氧化碳室，一间中央空调机房，一间发电机组室，一间制冷室，一间储存室和休闲娱乐室。还有 帆缆库 ，油布室等。 上艏楼甲板至居住甲板内设有一间办公室，一间储物室，一间被服库和 11 间船员室，其中包括 7 间 4 人间和 4 间 2 人间。 高级船员甲板到驾驶室甲板内除了电子室外有 5 个两人间， 2
16、个一人间。以及船长的卧室和起居室，轮机长的起居室和卧室。 上层建筑的最上两层为驾驶室和罗经甲板。 1 3 2救生设备 : 救生筏： 6 只载员为 25 人的膨胀型救生筏，按照 Solas74 的要求储藏在玻璃钢容器中。 救生圈：共提供 16 只救生圈。 4 只带有 28 米的浮性救生绳， 8 只带有 30 米的浮性救生绳以及自亮式电灯（ 2 只带有烟雾信号装置）， 2 只带有自亮式电灯及烟雾信号， 2 只带有自亮式电灯。 救生衣：提供 50 只认可型救生衣并堆放在每张床铺的附近，另外增加 10 只备用救生衣。 救助艇： 2 只 Solas 认可的快速救助艇两侧带艇柱， 一侧可以负载 15 人，
17、另一侧可以负载 9 人。结构坚固，且在静水状态下可以持续航行至少 4 小时 20 分钟。 1 3 3消防设备 : 在油回收操作区域，提供两台干粉式消防灭火器及 2 只便携式泡沫灭火器； 在机舱和厨房中配有 2 套消防毯， 2 套长度为 36 英寸的且带有木质手柄的消防斧； 布置有带快速控制阀的储气瓶以及自动报警装置的完全覆盖式 CO2 灭火系统用于机舱及泵室消防，CO2 钢瓶将存放在独立的舱室中，可以通过对 CO2 钢瓶或击碎机舱及泵室入口的按钮箱玻璃进行 CO2 释放操作。 机舱局部水灭火系统。 1 3 4锚及系泊设备配备 : 锚： 2 只 AC-14HHP 型无杆锚，堆放在锚穴中，每只锚重
18、量为 2640kg 锚链 ：总长为 550m，直径为 46mm 的 U3 级有挡链，分成左，右两部分，且安装锚链转环和卸扣。 锚机：安装 2 台电动 -液压型锚机，该锚机适合与规定直径的锚链，且安装 1 只缆绳卷筒和 1 只带缆卷筒。 制链器： 2 只。 系泊缆绳： 4 根长度为 180m 导缆器： 7 只 1 3 4航行信号设备： 安装有双层玻璃式 24V D.C x 40 瓦特的航行灯， 3 盏桅顶灯， 2 盏拖航灯， 1 盏左舷灯， 1 盏右舷灯， 1 盏艉灯， 2 盏锚灯， 1 套入境灯， 1 套失控指示灯（ 3 盏）。 本科毕业论文 正文 8 1 3 4其他主要设备配备 ： 甲板克令
19、吊：安装 1 台电动 -液压型吊杆起重机，安全负荷为 5 吨，回转半径为 10 米。 每台克令吊提供单独的液压动力单元。 艏侧推： 2 台纵向艏部器由功率大约为 515KW 的电动马达驱动。 1 台纵向侧推，由电动马达驱动。 详见总布置图 1 4 设计船重量重心计算 根据重量重心计算表确定设计船各部分各工况的重量重心。 1 4 1空船重量估算： tLW 26600 对于拖船船体钢料和舾装重量与空船重量之比： 52.038.0OHOLWW ， HOW 取 0.45； 则 HOW =1197t 28.023.0OooLWW ， OOW 取 0.25； 则 OOW =665t 1 ()HOH O O OWC L B D tLLWDBLDBL WDBLCW HOOOO HOHH 5.1 2 2 8)()()( 01 2 ()OO O O OWC L B D tLLWDBLDBL WDBLCW OOOOO OOOO 5.682)()()( 02 其中新船的 MW 与母船的相同 MW = oLW - HOW + OOW =2660t-1197t-665t=798t LW = HW +Wo + MW =1228.5t+682.5t+798t=2709t 1 4 5载重量估算： 1 4 5 1 人员、行李、食品、及淡水重量的估算：
