1、本科毕业论文(20 届)7500DWT 多用途货船性能初步设计所在学院 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 2Abstract 31总体部分 41.1 设计船主尺度确定 41.2 型线设计 81.3 总布置设计 111.4 船体结构 121.5 设计船舶重心计算 182性能部分 202.1 概述 202.2 静水力计算与静水力曲线图 202.3 稳性与浮态计算 272.4 船体阻力与有效功率估算 282.5 螺旋桨计算与绘图 31设计总结 41致谢词 41参考文献 42附图 43外文翻译 44本科毕业论文 摘要3摘 要按
2、照任务书和相关船型资料,对 7500DWT 多用途货船进行性能初步设计。 设计船为钢质单甲板、单机单桨、柴油机驱动的尾机型多用途船。主要航行于中国近海航区,用于装运集装箱、煤、矿砂、水泥(袋装)等。设计主要由两部分组成:第一部分为总体部分,主要涉及到排水量确定、总体布置和重量重心计算;第二部分为性能计算,主要包括型线图绘制、静水力计算以及初稳性,船体阻力与有效功率计算,螺旋桨的计算与绘制。概述整个设计过程所得的结论:设计船总长 117.42m,垂线间长 110.54m,设计吃水 6.2m,设计排水量9633.8t,满足设计任务要求和相关规范的要求。关键词 多用途货船;初步设计;稳性;排水量;主
3、尺度。本科毕业论文 摘要4The preliminary design of 7500DWT multipurpose cargo ships performance Abstract According to ships type of tasks and related data, for preliminary design of 7500DWT multi-purpose ships performance. The ship was make up by sigle deck, stand-alone single screw propeller, diesel-driven mod
4、els of engine multi-purpose vessel.It is sailing at the coastal sea of China,and used for shipping containers, coal, ores, cement (bag). The design make up by two parts: the first is overall section, involved by confirm displacement, general and weight Centre of gravity calculations; the second is p
5、erformance calculations, including lines plan drawing, hydraulic calculation and initial stability,the compute of the resistance of the hull and effective power,the compute of the screw propeller and the propellers drawing.Overview of the entire design process design from conclusions: the length ove
6、rall of the ship is 117.42m, the length between Perpendicular is 110.54m, design draft 6.2m, design dispalcement 9633.8T, meets the design requirements of the assignment and related specifications. Key Words Multi-purpose ship; preliminary design; stability; displacement; principal dimensions.本科毕业设计
7、 正文 51. 总体部分11 设计船主尺度确定1.11 设计任务书题名: 7500DWT 多用途货船性能初步设计航区:II 类(近海航区)船型:单甲板、双壳、单机单桨、尾机型、具有艏、艉楼的钢质多用途货船 主尺度: 总 长 LOA 114.30m垂线间长 Lpp 107.6m型 宽 B 16.60 m型 深 D 7.8 m设计吃水 d 6.10 m船员 21 人船级与船籍: 非国际 主机:8320 船用柴油机一台,额定功率为 2060KW,额定转速为 525r/min,干重: 30000kg,耗油率:203g/kWh,尺寸(长宽高):601018183480mm齿轮箱:GWC52.59 船用齿
8、轮箱 1 台,减速比 3.5251:1,重:8920kg。航速/功率储备: 11.0Kn/10%MCR续航力:2000 海里 船体结构(材料、结构形式等):钢质焊接,纵、横混合骨架形式船体结构(材料、结构形式等):选用 A 级钢,钢质焊接、单底、单甲板横骨架式结构形式。总布置要求:本船主甲板以下 6 道水密横舱壁设于 #7、 #32、 #73、 #117、 #158、 #167 肋位,自尾至首分隔成舵机舱(左、右边设 No1 淡水舱、双层底内设 No2 淡水舱) 、机舱(双层底内设有轻油舱、滑油循环舱、轻油溢油舱、重油溢油舱、污滑油舱、污油舱、污油水舱,平台上设有 No1、3、4 重油舱、No
9、1、2 日用轻油舱、滑油储存舱,平台下设有 No2 重油舱) 、No3货舱(双层壳内设 No5 压载水舱) 、No2 货舱(双层壳内设 No4 压载水舱) 、No1 货舱(双层壳内设 No3 压载水舱) 、应急泵舱(内设锚链舱、平台下为 No2 压载水舱) 、首尖舱(No1 压载水舱) 。尾楼内设有 7 个单人船员室、食品库、浴室、厕所、空调机间、备件间、储藏室、CO 2室、机舱棚。本科毕业设计 正文 6第二层甲板室内设有厨房、餐厅、厕所、应急电瓶间、充放电间、废气锅炉间。第三层甲板室内设有 3 个单人船员室、1 个双人船员室、会议室、厕所、盥洗室、无线电电瓶间、废气锅炉间。第四层甲板室内设有
10、 4 个单人船员室、轮机长室、厕所、盥洗室、洗衣间。第五层甲板室内设有 3 个单人船员室、厕所、盥洗室、船长室、洗衣间。第六层甲板室内设驾驶室、报务室、海图室、厕所。罗经甲板设信号灯桅一根,标准磁罗径一只;首楼后端设桅一根,烟囱设于居住甲板#6#10 肋位间。首楼内为液压油泵室、油漆间、储藏室、杂物舱。货舱区域舱口围板高 1.80 米,封闭装置使用钢质风雨密舱盖板。设备要求:QJF-15 气胀式救生筏 2 具,10 人开敞式玻璃钢机动救生艇 1 艘,160kNm 往复拨叉式电动液压舵机一台,其余按法规和规范要求配备。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
11、. 型线设计、计算船体静水力曲线与初稳性;4. 阻力估算和螺旋桨计算与绘图;1.1.2 母型船资料母型船主要尺度及主要参数:1、主要尺度 总 长 LoA 114.30m水线长 LWL 110.33m垂线间长 Lpp 107.60m型宽 B 16.00m型深 D 7.80m吃水 d 6.10m方形系数 Cb 0.8229排水量 8892.6t船员 21 人2、甲板间高度主甲板至尾楼甲板 2.50m尾楼甲板至救生甲板 2.50m救生甲板至居住甲板 1 2.40m居住甲板 1 至居住甲板 2 2.40m居住甲板 2 至驾驶甲板 2.40m驾驶甲板至罗经甲板 2.40m3、主机航速及续航力:本科毕业设
12、计 正文 7主机、齿轮箱:G8320 船用柴油机 1 台,额定功率 2058KW,额定转速 525r/min。GWC52/59 船用齿轮箱 1 台,减速比 3.5:1。航速:本船在设计吃水 6.10m,深水平潮,船壳清洁无污底,风力不超过蒲氏 3 级时,其试航速率不小于 11 节。本船燃油储备约 236.5 吨(No14 重油舱、重油溢油舱、轻油舱、No12 日用轻油舱、轻油溢油舱满舱时) ,可供服务航速航行 2000 海里之需。1.1.3 设计船主尺度估算分析设计船与母型船,可以得出:母型船和设计船的方形系数相同,因此可以用仿氏变换法确定设计船主尺度。 (式中: 、与 、 分别表示设计船、
13、PL、 B、 d00P、 L、 B、 d和母型船的排水量、垂线间长、船宽、吃水。 )Lppo=107.6 Bo=16 do=6.1 o=8892.6t Lpp = ? B =16.6 d = 6.2 ?; ( , , )0mnp0PL0Bn0dp=0.779 ; =9633.8tODWD; ; =1017.6pPL016.375nB07.8dpLpp =110.54m新船主尺度的初步确定:总 长 LoA 117.42m垂线间长 Lpp 110.54m型宽 B 16.60m型深 D 7.80m吃水 d 6.20m排水量 9633.8t1.1.4 设计船各项重量估算空船重量 LW 估算(1)机电设
14、备重量估算:=264.485t0.5(/.73)MOoDWCPPD 为主机功率; CM 为系数,根据母型船主机的资料取 CM=5=264.6t.(2)舾装重量估算:根据设计原理中公式 3.2.25:计算得 母型船舾装重量 WO=564t 新船舾装重量 WO=589.5t23()OLB本科毕业设计 正文 8=8892.66902.3=1969.6t ; =WH+WM+WO0LW0LW计算得 WHO=1141t(3)船体钢料重量估算:根据3船舶设计原理中公式 3.2.2:0.4461()HOCLBD=1201.7tLW=WH+WM+WO=1201.7+264.6+589.5=2055.2t(4)其
15、他各项重量估算人员及行李:设计船船员人数为 21 人,人员重量=65kg21=1365kg=1.365t行李重量=45kg21=637kg=0.637t食品和淡水自持力=2000/11/24=7.57(d)总储备量=自持力 人员数(食品定量 +淡水定量)=7.5721(4.5+200)=32509.365kg=32.51t燃油及滑油的重量燃油重量: =FW301gptk=203 20602000/111.2 310=87.52t润滑油重量: = =0.0587.52=3.06tLF(5)载货量估算载货量=舱容 载重系数=7453.52tDW=载货量+人员行李重量 +食品淡水重量+燃油滑油重量=
16、7578.6t=LW+DW=9633.8由仿氏变换所得的排水量 =9633.8t所以所选主尺度满足要求。故设计船主尺度确定如下:总 长 LoA 117.42m垂线间长 Lpp 110.54m型宽 B 16.60m型深 D 7.80m吃水 d 6.20m排水量 9633.8t本科毕业设计 正文 91.2 型线设计型线设计是船舶总体设计的一项重要内容。初步设计阶段中的型线设计通常是在船舶主尺度(L 、B、D、d、C b)确定后与总布置设计配合进行的,但在设计方案构思和选择主尺度时,就要对船体型线有所考虑,并在型线设计中加以体现和检验。正式的型线图是性能计算、结构设计、各种布置和建造放样的依据。型线
17、设计考虑是否周到,设计出的型线是否优秀,对船舶的航海性能、使用以及建造等方面有很大。首先,型线与阻力性能关系重大,尾部型线与螺旋桨的配合对推进效率和振动有很大影响。此外,型线与船舶的稳性、操纵性、横摇阻尼、船在波浪上的运动特性、抨击等都有关系。在使用方面,型线影响布置和舱容,例如机舱内的布置条件、货舱和压载舱的容积、甲板的布置地位等。在建造方面,型线的平直部分、可展曲面部分可以简化施工的工艺,而复杂曲面增加了施工难度和工作量。由此可见,型线设计需要考虑许多方面的要求,有些要求还会相互抵触,设计者必需加以权衡。1.2.1 仿氏变换系数确定因为母型船和设计船的方形系数相同,因此可以用仿氏变换法确定
18、设计船主尺度。 (式中: 与 分别表示设计船和母型船的排水量、垂线间长、船、 PL、 B、 d00P、 L、 B、 d宽、吃水。 )Lppo=107.6 Bo=16 do=6.1 o=8892.6tLpp = 110.54m B =16.6 d = 6.2m =9633.8t( , , ) 0mnp0PL0Bn0dpm=Lpp/Lppo=22/25.5=1.0273 ; n=B/Bo=5/5.1=1.0375 ; p=d/do=1.5/2=1.01.2.2 仿氏变换后生成设计型值如下表 1.2.1本科毕业设计 正文 10站 半 宽 号 船底线 500WL 1000WL 2000WL 3000W
19、L 4000WL 5000WL 6000WL 7000WL 主甲板 船楼甲板 舷墙边线 边线 顶线尾封板 1316 3452 4872 6225 6225 0 3125 4403 5576 6789 6789 1 265 912 1117 1331 1709 2503 3967 5115 5935 6725 7560 7546 2 747 2543 3078 3784 4570 5467 6234 6788 7238 7601 8061 8061 3 1979 4352 5182 6259 6976 7427 7714 7919 8075 8190 8211 4 4395 6231 7070
20、7795 8118 8239 8275 8300 8300 8300 5 6613 7599 8069 8270 8300 8300 8300 8300 8300 8300 6 6897 7789 8178 8300 8300 8300 8300 8300 8300 8300 7 6897 7789 8178 8300 8300 8300 8300 8300 8300 8300 8 6897 7789 8178 8300 8300 8300 8300 8300 8300 8300 9 6897 7789 8178 8300 8300 8300 8300 8300 8300 8300 10 68
21、97 7789 8178 8300 8300 8300 8300 8300 8300 8300 11 6897 7789 8178 8300 8300 8300 8300 8300 8300 8300 12 6897 7789 8178 8300 8300 8300 8300 8300 8300 8300 13 6897 7789 8178 8300 8300 8300 8300 8300 8300 8300 14 6897 7789 8178 8300 8300 8300 8300 8300 8300 8300 15 6897 7789 8178 8300 8300 8300 8300 8300 8300 8300 16 6837 7768 8143 8285 8297 8300 8300 8300 8300 8300 17 6101 7149 7603 7850 7988 8085 8153 8205 8265 8300 18 4263 5359 5779 6212 6476 6702 6921 7146 7406 7796 8213 19 1512 2870 3414 3983 4246 4376 4403 4346 4680 5561 6970 7474 20 333 1033 1750 2020 2063 1667 194 324 1693 3796 4841