6000t油船性能設計【畢業(yè)設計】

1、<p>　　本科畢業(yè)論文(設計)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要3</b></p><p><b>　　1. 總體部分6</b></p><p>　　1.1設計船主尺度6</p><p>

2、;　　1.1.1設計任務書6</p><p>　　1.1.2母型船資料6</p><p>　　1.1.3確定設計船主尺度6</p><p>　　1.2重量、重心計算8</p><p>　　1.2.1 空船重量估算8</p><p>　　1.2.2 載重量估算9</p><p>　　1

3、.2.3設計船重心估算10</p><p>　　1.3總布置設計11</p><p>　　2. 性能部分17</p><p>　　2.1型線設計17</p><p>　　2.2靜水力計算和靜水力曲線18</p><p>　　2.3初穩(wěn)性與浮態(tài)35</p><p>　　2.4設計船有效

4、功率估算36</p><p>　　2.5螺旋槳水力性能計算及螺旋槳圖繪制38</p><p>　　2.5.1螺旋槳水力性能計算38</p><p>　　2.5.2螺旋槳總圖49</p><p><b>　　3.總結部分50</b></p><p><b>　　致謝51<

5、/b></p><p><b>　　參考文獻52</b></p><p>　　6000 DWT成品油船性能設計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文闡述了6000T近海成品油船的性能設計。</p><p>　　內容包括任務書分析，主要

6、要素的確定，船體型線設計，船舶性能計算，總布置設計，艙容和各種載況下的穩(wěn)性計算，阻力計算，螺旋槳設計等。整個設計過程以貨艙艙容、穩(wěn)性、操縱性和經(jīng)濟性為中心。確保設計的船具有足夠的艙容，改善設計船的穩(wěn)性和操縱性，同時具備良好的經(jīng)濟性。</p><p>　　設計船的主要數(shù)據(jù)如下：總長Loa=114.90m,兩柱間長Lpp=108m,設計水線長Lwl= 111.470m, 型寬B=14.5m,型深D=8.0m,吃水T

7、=6.8m,排水量Δ=7784.273t ，方形系數(shù)Cb=0.732 </p><p>　　[關鍵詞] 型線設計; 性能計算; 總布置設計; 穩(wěn)性計算; 阻力計算; 螺旋槳</p><p>　　6000 DWT product tanker line design</p><p>　　[Abstract] This paper

8、 deals with the performace design of 6000 t offshore tanker design process.The contents of the paper cover the analysis of the assignment ,the determination of the ship’ type and main feature ,the design of the moulded l

9、ine and ship hydrostatic calculations ,the arrangement of whole ship ,the calculation of the resistance and the design of the propeller ,the calculation of the volume of the cargo hold and stability in various loading ,t

10、he design of the rudder and other ship’</p><p>　　The main date for the final design are：length overallLoa=114.90m, length between perpendiculars LPP=108m, lengthen the waterline Lwl=111.470m, breath B=14.5m,

11、 depth D=8.0m ,draft T=6.8m ,displacement Δ =7784.273t,block coefficient Cb=0.732..</p><p>　　[Key Words] the design of the moulded line; ship hydrostatic calculations; the arrangement; the calculation of the

12、 resistance; the design of the propeller; the calculation of the volume</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　隨著我國國民經(jīng)濟的快速增長，對能源的需求越來越大，能源供應將是今后較長時期內影響我國國民經(jīng)濟發(fā)展的主要因素之一。就我國成品油供需來說，存在地區(qū)間的不平衡，南方需

13、求量占全國總需求量的60 % ，而北方的生產(chǎn)量卻占全國總生產(chǎn)量的50 %左右，因此中國成品油素有“北油南運”的特點。目前，東北地區(qū)每年過剩的成品油，大部分下海運往南方，但與此不匹配的是，承擔東北地區(qū)下海南運的成品油運輸船隊多以民營企業(yè)為主，企業(yè)規(guī)模小，船舶艙容小，運量多在萬噸以下，運輸安全性沒有保障。因此，迫切希望按照“安全、環(huán)保、經(jīng)濟、美觀”的要求，開發(fā)設計新型成品油船，以緩解成品油運輸?shù)膲毫Α?lt;/p><p>

14、;　　目前承擔東北地區(qū)下海南運的成品油運輸船隊多為民營企業(yè)為主，企業(yè)規(guī)模小，船只體積小，運量多在萬噸以下，遠遠不能滿足當前及以后運輸?shù)囊?。并且在現(xiàn)有船舶中還有一定數(shù)量的單殼油輪和低質量油輪，這些船舶的技術狀況、船員素質、通信導航水平等都比較低下，發(fā)生溢油事故的風險高，運輸安全性沒有足夠保障。沿海油船噸位結構仍需進一步調整。</p><p>　　上世紀八、九十年代，油船，特別是超大型油船的海損事故引起大型油類外溢

15、，嚴重污染了海洋，對人類生態(tài)環(huán)境造成威脅，各國政府日益關注船舶防污染問題。國際海事組織（IMO）的海上環(huán)境保護委員會在1992年舉行的第32次會議是國內通過了《MARPOL73/78公約附則1的1992年修正案》，新增有關新建油船雙殼雙底等輕質規(guī)定。修正案中規(guī)定：600t≤DWT＜5000t油船至少應設雙層底結構；小于600t的可為單底單殼；大于5000t的則須設置雙底雙殼。本次畢業(yè)設計的對象位60000DWT的成品油船，所以應設置雙底

16、單殼。</p><p>　　其他性能和經(jīng)濟指標，在本次的畢業(yè)設計中，通過計算之后得到。</p><p><b>　　1. 總體部分</b></p><p>　　總體設計部分是新船設計過程中的一個總的基礎的重要環(huán)節(jié)，是一項基礎性的工作。它對設計工作順利進行和保證新船設計的正確與合理，滿足設計和使用要求具有決定性的作用。</p>&l

17、t;p><b>　　1.1設計船主尺度</b></p><p>　　1.1.1設計任務書</p><p>　　船名：6000DWT成品油船</p><p><b>　　航區(qū)：II類</b></p><p>　　船型特征：垂直首柱、方尾、單機、單槳、單舵、尾機型成品油船</p&g

18、t;<p>　　用途：主要裝運閃點小于60℃的成品油</p><p>　　船級： 非 國 際</p><p>　　續(xù)航力/自持力： 不小于2000海里</p><p>　　航速/功率儲備： 不小于12Kn</p><p>　　主機型號： 6LU38 1臺</p>

19、<p>　　額定功率： 3000 PS 額定轉速：210 rpm</p><p>　　船體結構：雙層底結構，貨油艙底和主甲板為縱骨架式，其它為橫骨架式。 </p><p>　　1.1.2母型船資料</p><p>　　總 長 LOA 93.6 m</p><p>　　垂線

20、 間長 Lpp 88.00 m</p><p>　　型 寬 B14.0 m</p><p>　　型 深 D 7.50 m</p><p>　　設計 吃水 d 6.30 m</p><p>　　載重量 4

21、800 t</p><p>　　船員 定額 18 人</p><p>　　1.1.3確定設計船主尺度</p><p>　　根據(jù)母型船型線圖進行線形變換,測量確定設計船的主尺度：， ，△=7784t</p><p><b>　　，</b></p><p>　　根據(jù)母型

22、船的型值表及設計船的主尺度，橫向按照的比例放大，垂向按照的比例放大，畫出設計船型線圖的橫剖線圖，并在圖中測量出設計船的干舷值，即在橫剖線的5號站處主甲板的設計水線6.5m的高度差，為，，并進行以下的校核。</p><p>　　根據(jù)《船舶設計原理》2.2.3節(jié)夏季最小干舷的計算：</p><p>　　計算中所涉及的尺寸，若設計船未知的，則由母型船相關資料中得出。故計算船長為最小型深85%處水

23、線總長的96%，或沿該水線從首柱前緣至舵桿中心線的長度，取其長者。由此得出，測得</p><p>　?。?）基本干舷：本船屬A類船，查表2.2.3得</p><p><b>　??；</b></p><p>　?。?）因本船為A類船，故；</p><p>　?。?）方形系數(shù)對干舷的修正值：</p><p

24、><b>　??；</b></p><p>　　（4）型深對干舷的修正值：</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　?。?）上層建筑和凸形甲板對干舷的修正值：</p><p><b>　　，</b></p><p><b>

25、;　　，</b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>　??；</b></p><p>　?。?）舷弧對干舷的修正值：</p><p><b>　　表1—1 舷弧計算</b></p><p>　　上層建筑標準高度：，

26、</p><p><b>　　， ，</b></p><p>　　， ，</p><p>　　由此可得，設計船的主尺度確定如下：</p><p>　　總 長 LOA 114.90 m</p><p>　　垂線 間長

27、 Lpp 108.00 m</p><p>　　型 寬 B 14.5 m</p><p>　　型 深 D 8.0 m</p><p>　　設計 吃水 d 6.80 m</p><p>　　1.2重量、重心計算</p>

28、;<p>　　1.2.1 空船重量估算</p><p>　　由母型船資料可得：，，</p><p><b>　　由于，則。</b></p><p>　　《船舶設計原理》表3.2.3，?。?lt;/p><p><b>　　， </b></p><p><b

29、>　　則 ；</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　。</b></p><p>　　《船舶設計原理》公式（3.2.3）：取，</p><p><b>　　，</b></p><p><b&g

30、t;　?。?lt;/b></p><p>　　《船舶設計原理》公式（3.2.20）得：</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　《船舶設計原理》公式（3.2.26）得：</p><p><b>　　，

31、</b></p><p><b>　??；</b></p><p><b>　　因此：。</b></p><p>　　1.2.2 載重量估算</p><p><b>　　船員及行李： ；</b></p><p>　　食品及淡水: 總儲備量=自

32、持力（d）×人員數(shù)×定量（食品定量＋淡水定量）</p><p><b>　?。ǔ龈郏?lt;/b></p><p><b>　　(到港)；</b></p><p><b>　　燃油:</b></p><p><b>　　(出港)</b><

33、;/p><p><b>　　(到港)；</b></p><p><b>　　潤滑油： ；</b></p><p>　　備用、供應品重量： （出港）</p><p><b>　　（到港）；</b></p><p><b>　　。</b>

34、;</p><p>　　通過總布置圖，計算貨油艙艙容，各艙艙容如下：1號貨油艙851.846(m3)，2號貨油艙1041.025(m3), 3號貨油艙977.911(m3)，4號貨油艙1036.405(m3), 5號貨油艙1037.225(m3), 6號貨油艙1119.450(m3) ，得到載貨量為，（取貨油的密度為，貨艙折減系數(shù)0.98）</p><p><b>　　，<

35、/b></p><p><b>　　船舶的總重量為 ，</b></p><p>　　由型線圖可得，在吃水等于6.5m時，本船的排水量為 ，</p><p>　　船舶排水量略大于船體總重量，排水量略有裕度，因此確定的主尺度基本符合要求。</p><p>　　1.2.3設計船重心估算</p><p&

36、gt;　　在船舶的各個設計階段，重量和重心的估算或計算都是一項必不可少的重要工作。它隨著設計階段的不斷深入，逐步近似，由粗略到精確。</p><p>　　設計船的重心有多種情況：計算時取滿載出港，滿載到港，壓載出港，壓載到港四種典型狀態(tài)。現(xiàn)列表1—2,1—3,1—4,1—5計算如下：</p><p><b>　　表1—2 滿載出港</b></p><

37、;p>　　船舶重心位置: ， ；</p><p><b>　　表1—3 滿載到港</b></p><p>　　船舶重心位置: ， ；</p><p><b>　　表1—4 壓載出港</b></p><p>　　船舶重心位置: ， ；</p><p><b

38、>　　表1—5 壓載到港</b></p><p>　　船舶重心位置: ， 。</p><p><b>　　1.3總布置設計</b></p><p>　　總布置設計是船舶總體設計的重要內容之一，它不僅對船的使用效能和航行性能有十分重要的影響，而且是其他各項設計和計算的主要依據(jù)?？偛贾迷O計是總攬全局性的一項工作，它不僅涉及到各個

39、方面，而且貫穿了一艘新船設計的各個階段。船舶的浮態(tài)和穩(wěn)性等性能與之密切相關?？偛贾脠D見附錄一（ZHC502-100-01）。</p><p>　　設計包括船舶概況，總體布置，船體結構和舾裝設備。</p><p><b>　　總布置說明書：</b></p><p><b>　　一、船舶概況</b></p>&l

40、t;p><b>　?。ㄒ唬┐吞卣鳎?lt;/b></p><p>　　本船為垂直首柱、方尾、單機、單槳、單舵、尾機型的4800DWT成品油船。</p><p>　　主船體內設置淡水艙、主機艙、壓載艙、貨油艙、燃油艙等；首樓內設置雜物間、油漆間、錨鏈艙和舫纜間；尾樓內設有舵機艙、廚房、菜庫、船員室、衛(wèi)生間，駕駛室等。</p><p>　　（二）

41、用途：一般運輸閃點在60℃以上的成品油</p><p>　?。ㄈ┖叫泻Ｓ颍航：絽^(qū)</p><p>　　（四）航速：不小于12kn</p><p>　　續(xù)航力：2000海里</p><p><b>　　自持力：12晝夜</b></p><p><b>　?。ㄎ澹┲鞒叨?lt;/b>

42、;</p><p>　　總 長 LOA 114.90 m</p><p>　　垂線 間長 Lpp 108.00 m</p><p>　　型 寬 B 14.5 m</p><p>　　型 深 D 8.0 m</p>

43、;<p>　　設計 吃水 d 6.80 m</p><p>　　排 水 量 △ 7784.273t</p><p>　　船員 定額 18 人</p><p>　　方形 系數(shù) CB 0.732<

44、/p><p><b>　　二、總體布置</b></p><p><b>　?。ㄒ唬╇p層底高度：</b></p><p>　　本船為小型油船，載貨量在6000DWT左右，考慮到施工和艙容等方面，所以取雙層底的高度為1.2m，從首尖艙的后艙壁到機艙的后艙壁，即#141～#8肋位。</p><p><b

45、>　?。ǘ┡撌覄澐郑?lt;/b></p><p>　　本船設有縱通連續(xù)的主甲板，主甲板上尾部設有艉樓,艉樓上設有艉樓甲板、艇甲板、儲藏甲板、駕駛甲板和羅經(jīng)甲板四層甲板室。艏艉樓甲板用步橋連接。</p><p>　　（1）主甲板以下、雙層底以上，設有十一道橫艙壁(分別在#8、#27、#29、#49、#67、#85、#102、#120、#135、#139、#141)和一道縱艙壁

46、（船中）,它們把主船體劃分成如下各區(qū)域:</p><p>　　尾～#5 舵機艙，位于主甲板以下，下甲板以上；</p><p>　　尾～#8 艉尖艙，#8設水密艙壁；</p><p>　　#8～#13 淡水艙（左、右），位于主甲板以下，下甲板以上，#13設水密艙壁；</p><p>　　#8～#27 機艙，#27設水密艙壁；</p

47、><p>　　#27～#29 貨泵艙；</p><p>　　#29～#49 No.6貨油艙（左、右）；</p><p>　　#49～#67 No.5貨油艙（左、右）；</p><p>　　#67～#85 No.4貨油艙（左、右）；</p><p>　　#85～#102 No.3貨油艙（左、右）；</p>

48、;<p>　　#102～#120 No.2貨油艙（左、右）；</p><p>　　#120～#135 No.1貨油艙（左、右）；</p><p>　　#135～#139 隔離艙；</p><p>　　#139～#141 錨鏈艙；</p><p>　　#141～艏 艏尖艙，#141設水密艙壁。</p>&l

49、t;p><b>　?。?）雙層底：</b></p><p>　　#8～#11 滑油艙；</p><p>　　#11～#19 污油艙，只位于船中區(qū)域；</p><p>　　#21～#49 燃油艙（左、右），只位于船中區(qū)域；</p><p>　　#21～#63 No.5壓載艙（左、右）；</p>

50、<p>　　#63～#83 No.4壓載艙（左、右）；</p><p>　　#83～#102 No.3壓載艙（左、右）；</p><p>　　#102～#120 No.2壓載艙（左、右）；</p><p>　　#120～#141 No.1壓載艙（左、右）。</p><p><b>　?。?）上層建筑:</b&

51、gt;</p><p><b>　　#135～艏:艏樓</b></p><p>　　艏樓甲板下設：儲物間、油漆間、索具間；</p><p>　　艏樓甲板上設：錨機、帶纜樁。</p><p><b>　　#27～艉:艉樓</b></p><p>　　尾樓甲板下設：船員室、餐廳、

52、衛(wèi)生間、廚房、CO2間、泡沫間等；</p><p>　　艇甲板下設：船員室、衛(wèi)生間、會議室等；</p><p>　　艇甲板上設：左右各一艘20人全封閉式耐火救生艇；</p><p>　　儲藏甲板下設：船員室等；</p><p>　　駕駛甲板下設：儲藏室等；</p><p>　　羅經(jīng)甲板下設：駕駛室、海圖室、報務室、電池

53、間等；</p><p>　　羅經(jīng)甲板上設：信號桅、探照燈等。</p><p>　?。?）通道與梯口的布置：</p><p>　　通道的布置，除了要滿足人員平時出入需要外還須滿足法規(guī)關于脫險通道和起居處所的脫險通道、機器處所布置的要求。通道分為室內通道與室外通道，對于室內水平通道的布置應盡量直通，不要迂回曲折；垂直通道中的梯道布置應盡可能上下對齊，扶梯的位置要明顯、易

54、尋。通道要分主次，主要通道應寬敞。室內扶梯的布置應根據(jù)具體情況本著使用方便、占地面積小的原則來確定。船舶室外的通道布置主要考慮船員到達各甲板和操作的方便。室外梯子的布置除了要考慮甲板之間設置斜梯外還要設置進入各艙以及空艙、深艙的梯子。到貨艙、空艙及深艙的梯子一般用直梯。</p><p><b>　　三、船體結構</b></p><p>　　船體結構是按《中國船級社鋼質

55、海船入級與建造規(guī)范》（2006）進行計算</p><p>　?。?）本船為雙層底結構，貨油艙底和主甲板為縱骨架式，其它為橫骨架式。</p><p>　?。?）全船采取焊接結構，肋距：艉～#7及#135～艏為550mm，其余為600mm。</p><p><b>　　四、舾裝設備</b></p><p>　　（一）消防、救

56、生設備</p><p><b>　?。?）防火設備</b></p><p>　　a. 本船設有一套符合規(guī)范要求的水滅火系統(tǒng)，CO2滅火系統(tǒng)。</p><p>　　消防水帶 10 根</p><p>　　水霧兩用型標準水槍 10 只</p><p>　　國際通

57、岸接頭 2 套</p><p>　　消防栓 10 只</p><p>　　水龍帶箱 10 只</p><p><b>　　b. 消防用品</b></p><p>　　CO2滅火器2具、手提式泡沫滅火器12具、干粉滅火器12具，大型舟車

58、式滅火器60L2具，砂箱10只，太平斧、鐵釬、鐵鉤各2把、消防員裝備2套。</p><p>　　（2）救生設備配備如下：</p><p>　?。?）航行設備配備：</p><p>　　1）磁羅經(jīng)(標準) 1只</p><p>　　2）磁羅經(jīng)(備用) 1只</p>&

59、lt;p>　　3）操舵磁羅經(jīng) 1只</p><p>　　4）舵角指示器 1只</p><p>　　5）推進器轉速指示器 1只</p><p>　　6）雷達 1只</p><p>　　7) 電子定

60、位設備 1只</p><p>　　8）回聲測探儀 1只</p><p>　　9）秒表 1只</p><p>　　10）船鐘 3只</p><p>　　11）溫度計

61、 2只</p><p>　　12）自動氣壓記錄器 1只</p><p>　　13）干濕溫度計 2只</p><p>　　14）氣溫傳真接收機 1只</p><p>　　15）水溫法 1只<

62、/p><p>　　16) 風向風速或手提風速計 1只</p><p>　　17）F×50雙筒望遠鏡 2只</p><p>　　18）看圖放大鏡 2只</p><p>　　19）量角器 1只</p><p&g

63、t;　　20）三桿定位儀 1只</p><p>　　21）兩腳規(guī) 1只</p><p>　　22）三角板 1只</p><p>　　23）傾斜儀 1只</p><p>　　同時應備有航

64、線所必需的足夠和最新的海圖、航路指南、燈塔表、航線通告、潮汐表。</p><p><b>　?。?）信號設備</b></p><p>　　本船在首樓甲板、羅經(jīng)甲經(jīng)上各設一根信號桅，信號燈配備如下：</p><p>　　桅燈 2盞</p><p>　　舷燈

65、 2盞</p><p>　　尾燈 1盞</p><p>　　白環(huán)照燈（錨燈） 2盞</p><p>　　紅環(huán)照燈（失控燈） 2盞</p><p>　　白晝通信閃光燈

66、 1盞</p><p>　　大號球體 3只</p><p>　　中國國旗4號 3面</p><p>　　國際信號旗 1面</p><p>　　中型號笛 1只</p

67、><p>　　大型號鐘 1只</p><p><b>　?。ǘ╁^系泊設備</b></p><p><b>　　舾裝數(shù)N=771</b></p><p>　　首錨(短桿霍爾錨) 2100Kg×3只（其中一只備用）<

68、;/p><p>　　錨鏈直徑(有檔電焊錨鏈) φ40（AM2）</p><p>　　錨鏈長度 440M（左8節(jié)、右8節(jié)）</p><p>　　錨機 φ34電動臥式×2臺</p><p>　　拖索

69、 φ24-6×24鍍鋅鋼絲繩1根，每根長度180m（破斷負荷141.7KN）</p><p>　　系船索 φ15-6×24鍍鋅鋼絲繩4根，每根長度140m</p><p>　　電動液壓絞盤 30KN×1臺</p><p>　　雙柱帶纜樁

70、 12只</p><p>　　雙滾輪導纜鉗 4只</p><p>　　三滾輪導纜鉗 4只</p><p>　　鋼索卷車 2臺</p><p><b>　?。ㄈ┒嬖O備</b></p>&

71、lt;p>　　舵型式及數(shù)量 雙支點流線型平衡舵×1門</p><p>　　舵面積 7.5M2</p><p>　　舵機 60KN-m電動液壓×1臺</p><p>　?。ㄋ模跅U樓梯艙口蓋人孔蓋<

72、;/p><p><b>　　詳見總布置圖。</b></p><p>　　其中，舾裝數(shù)的計算如下：</p><p>　?。?）夏季載重水線到最上層艙室頂部的有效高度</p><p>　?。?）船長L范圍內夏季載重線以上的船體部分和上層建筑以及各層寬度大于B/4的甲板室的側投影面積的總和：</p><p>

73、;<b>　　舾裝數(shù)N： </b></p><p>　　式中：：夏季載重水線以下的型排水量7784.273t </p><p><b>　　B：船寬14.5m</b></p><p>　　h：從夏季載重線到最上層艙室頂部的有效高度11.569m </p><p>　　A：船長L范圍內夏季載重

74、線以上的船體部分和上層建筑，以及各層寬度大于B/4的甲板室的側投影面積的總和，189.96</p><p><b>　　2. 性能部分</b></p><p>　　性能設計是新船設計中的一個極其重要的環(huán)節(jié)，性能設計的好壞直接關系到所設計新船的各種使用性能，在船舶設計中具有決定性作用。</p><p><b>　　2.1型線設計<

75、/b></p><p>　　型線圖是船舶設計、計算和建造的重要依據(jù)，因而是關系到船舶全局的一張圖紙。船體型線設計的好壞，關系到船舶性能的優(yōu)良。</p><p>　　本船采用的是母型改造法設計船體型線。根據(jù)母型船的型值表及設計船的主尺度，橫向按照B/B0=1.036的比例放大，垂向按照d/d0=1.079的比例放大，不光順的地方，手工修改光順，得到設計船型線圖的橫剖線圖。然后根據(jù)橫剖面

76、圖上各站的高度和半寬值，分別畫出設計船的縱剖面圖和半寬水線圖。</p><p>　　型值表見下表2—1；型線圖見附錄二（ZHC502-100-02）。</p><p>　　表2—1 型值表 (單位mm)</p><p>　　2.2靜水力計算和靜水力曲線</p><p>　　靜水力曲線圖表達了船舶靜止

77、正浮狀態(tài)下浮性和穩(wěn)性要素隨吃水而變化的規(guī)律，該圖包括下列曲線：</p><p>　?。?）型排水體積▽曲線 （2）總排水量Δ曲線；</p><p>　?。?）浮心縱向坐標XB曲線 （4）浮心垂向坐標ZB曲線；</p><p>　　（5）水線面面積Aw曲線 （6）漂心縱向坐標

78、XF曲線；</p><p>　　（7）每厘米吃水噸數(shù)TPC曲線 （8）橫穩(wěn)性半徑BM曲線；</p><p>　?。?）縱穩(wěn)性半徑BML曲線 （10）每厘米縱傾力矩MTC曲線；</p><p>　?。?1）方型系數(shù)CB曲線 （12）棱型系數(shù)Cp曲線；</p><p&

79、gt;　?。?3）水線面系數(shù)Cwp曲線 （14）中橫剖面系數(shù)CM曲線。</p><p>　　本次設計船靜水力計算采用梯形法，見表2—2.</p><p>　　表2—2 靜水力計算表</p><p><b>　　2.3初穩(wěn)性與浮態(tài)</b></p><p>　　船舶的裝載情況千變萬化，不可能一一加

80、以計算，故在設計階段，只對幾種典型的裝載情況進行浮態(tài)和初穩(wěn)性的計算，其總應包括初穩(wěn)性最惡劣時的裝載情況。我國船舶檢驗局頒發(fā)的《船舶與海上設施法定檢驗規(guī)則》中，對各類船舶所需計算的基本裝載情況有明確的規(guī)定，并對各類船舶的最小初穩(wěn)性高也作了規(guī)定，如果計算結果能符合有關規(guī)則的要求，則表示所設計的船舶具有足夠的初穩(wěn)性。</p><p>　　初穩(wěn)性與浮態(tài)是設計船的重要指標，有關法規(guī)要求初穩(wěn)性高經(jīng)自由液面修正后均應不小于0.

81、15m。本船計算四種典型裝載的情況：滿載出港，滿載到港，壓載出港，壓載到港，根據(jù)計算結果本船在該裝載情況下的初穩(wěn)性高滿足該規(guī)定。計算見下表2—3、2—4。</p><p>　　表2—3 自由液面修正</p><p>　　表2—4 初穩(wěn)性與浮態(tài)計算</p><p>　　2.4設計船有效功率估算</p><p>　　估算有效功率采用艾亞法，此方法

82、繪制了用于阻力估算的曲線圖表，其適用范圍比較廣，特別對中、低速船舶的估算結果于船模試驗結果的吻合性較好。根據(jù)設計船的資料采用艾亞法估算設計船的阻力比較合理。計算見下表2—5。</p><p>　　表2—5 艾亞法計算有效功率</p><p>　　根據(jù)艾亞法估算設計油船的阻力畫出船有效馬力曲線圖：</p><p>　　圖2—1 有效功率曲線</p>&l

83、t;p>　　2.5螺旋槳水力性能計算及螺旋槳圖繪制</p><p>　　2.5.1螺旋槳水力性能計算</p><p>　　2.5.1.1已知船體的主要參數(shù)</p><p>　　船 型：單機、單漿、單舵、尾機型、方尾、舵托、球鼻首的常規(guī)排水型油船</p><p>　　總 長：

84、 LOA = 114.90m</p><p>　　設計水線長： LWL =111.470m </p><p>　　垂線間長： LPP =108.00m</p><p>　　型 寬： B

85、=14.5m</p><p>　　型 深： D =8.00m</p><p>　　設計吃水： d =6.80m</p><p>　　設計排水量： Δ = 7784.273t</p>

86、<p>　　型排水體積： ▽ =7594.413m3</p><p>　　方形系數(shù)： CB =0.732</p><p>　　螺旋槳數(shù)： 1</p><p>　　由艾亞法估算的船體有效馬

87、力曲線數(shù)據(jù)如下表2—6：</p><p>　　表2—6 船體有效馬力</p><p>　　2.5.1.2主機與螺旋槳參數(shù)</p><p>　　型 號： 6LU38一臺</p><p>　　最大持續(xù)功率 Ps： 3000hp&l

88、t;/p><p>　　轉 速 N ： 210rpm</p><p>　　減 速 比： 2：1</p><p>　　旋 向： 右旋</p><p>　　螺旋槳

89、型式： MAU系列</p><p>　　螺旋槳葉數(shù)： 四葉</p><p>　　螺旋槳材料： ZQAL 12-8-3-2 （K=1.2）</p><p>　　材料重度：

90、 7.4 g/m3</p><p>　　螺旋槳構造型式： 整體式</p><p>　　槳軸中心距基線： ZP =1.95m</p><p>　　2.5.1.3推進因子的決定</p><p>　　按泰洛公式?jīng)Q定

91、伴流分數(shù) : ，</p><p>　　按商赫公式?jīng)Q定推力減額分數(shù): ， ，</p><p>　　取相對旋轉效率 ： ，</p><p>　　船身效率： 。</p><p>　　2.5.1.4可以達到最大航速的計算</p><p>　　采用MAU四葉槳圖譜

92、進行計算，取功率儲備。</p><p><b>　　軸系效率 ： ，</b></p><p>　　螺旋槳敞水收到功率：</p><p>　　根據(jù)、、的圖譜列表計算。</p><p>　　表2—7 —圖譜設計計算表</p><p>　　根據(jù)上表中的計算結果可繪制、、以及對的曲線，如圖2—2所示。&

93、lt;/p><p>　　圖2—2 MAU4葉槳圖譜設計計算結果</p><p>　　從曲線與船體滿載有效馬力曲線之交點,可獲得不同盤面比所對應的設計航速及螺旋槳最佳要素、及如下表所列。</p><p><b>　　表2—8 最佳要素</b></p><p>　　2.5.1.5空泡校核</p><p>

94、<b>　　5）空泡校核</b></p><p>　　根據(jù)伯利爾商船螺旋槳限界線，計算不發(fā)生空泡的最小盤面比。</p><p><b>　　螺旋槳沉深： </b></p><p>　　P0-PV=Pa+hs-Pv=10330+1025*4.65-174=14922.25kgf/m2</p><p>

95、　　計算溫度: t=15,Pv=174 kgf/m2 PD=hp =104.63kg*s2/m4</p><p>　　表2—9 空泡校核計算結果</p><p>　　據(jù)上述計算結果作圖如下：</p><p>　　圖2-3 空泡校核計算結果</p><p>　　可求得不發(fā)生空泡的最小盤面比以及對應的最佳螺旋槳要素：</p>

96、<p><b>　　，，，，。</b></p><p>　　2.5.1.6強度校核</p><p>　　按《規(guī)范》校核 及，應不小于按下式計算之值：</p><p><b>　　，，，</b></p><p><b>　　計算功率：，</b></p>

97、<p><b>　　，，,，，</b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　， </b></p><p>　　根據(jù)已知條件可算出處的螺距：。</p><p

98、>　　表2—10 強度校核計算表</p><p>　　實際槳葉厚度按與連直線決定：</p><p>　　2.5.1.7螺距修正</p><p>　　根據(jù)尾軸直徑大小，決定轂徑比，此值與槳標準轂徑比相同,故對此項螺距無需修正。</p><p>　　由于實際槳葉厚度小于槳標準厚度，故無需因厚度差異進行螺距修正。</p><

99、;p>　　2.5.1.8重量及慣性矩計算</p><p>　　根據(jù)槳軸與的關系曲線，，所以取螺旋槳軸徑，</p><p><b>　　螺旋槳轂徑：，</b></p><p><b>　　轂前端直徑：，</b></p><p><b>　　轂后端直徑：；</b></p

100、><p>　　葉面、葉背與轂連接處的圓弧半徑：</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　；</b></p><p><b>　　槳轂長度： ；</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p&g

101、t;<p><b>　　軸孔錐度：取為；</b></p><p>　　槳轂長度中央處軸徑： </p><p><b>　　。</b></p><p>　　根據(jù)槳切面的面積數(shù)據(jù)用近似數(shù)值積分方法計算螺旋槳重量：</p><p><b>　?。?）槳葉重量</b>

102、;</p><p>　?。?）槳轂重量 </p><p>　?。?）螺旋槳總重 </p><p><b>　　螺旋槳總慣性矩 </b></p><p>　　2.5.1.9敞水性征曲線之確定</p><p>　　由，，的敞水性征曲線內插得到,的敞水性征

103、曲線,其數(shù)據(jù)如下:</p><p>　　表2—11 設計槳的敞水特性數(shù)據(jù)表</p><p>　　圖2-4 設計槳的敞水性征曲線</p><p>　　2.5.1.10系柱特性計算</p><p>　　由圖得時： ，，</p><p>　　計算功率： ，</p><p>　　系柱

104、推力減額分數(shù)?。?，</p><p><b>　　主機轉距： ，</b></p><p><b>　　系柱推力： </b></p><p><b>　　車葉轉速： </b></p><p><b>　　。</b></p><p&

105、gt;　　2.5.1.11航行特性計算</p><p>　　取轉速為，，進行計算：</p><p>　　表2—12 航行特性計算表</p><p>　　將上述計算結果繪成圖。</p><p>　　圖2-5 航行特征曲線</p><p>　　滿載航行時，可達最大航速約為,主機馬力為。</p><p&g

106、t;　　滿載航行，，可達最大航速約為，主機馬力為。與設計要求基本一致。</p><p>　　2.5.1.12螺旋槳計算總結</p><p>　　螺旋槳直徑 </p><p>　　螺距比 </p><p&g

107、t;　　型式 </p><p>　　葉數(shù) </p><p>　　盤面比 </p><p>　　縱傾角

108、 </p><p>　　螺旋槳效率 </p><p>　　設計航速 </p><p>　　轂徑比 </p>

109、<p>　　旋向 右旋</p><p>　　材料 </p><p>　　重量 </p><p>　　慣性矩

110、 </p><p>　　2.5.2螺旋槳總圖</p><p>　　表2—13 螺旋槳槳葉輪廓尺寸表 單位（mm）</p><p><b>　　3.總結部分</b></p><p>　　本次畢業(yè)設計的內容為6000DWT成品油船的性能設計，

111、主要采用母型改造法，具體步驟方法如下：</p><p>　　設計船主尺度確定：采用線性變換法，按照母型船和設計船的方形系數(shù)相同，確定設計船的主尺度，在母型船的基礎上長度方向尺度不變，型寬增大，吃水減小，型深減小，因此，夏季最小干舷可能不滿足有關法規(guī)的要求，所以需要校核夏季最小干舷，結果是符合規(guī)定的。</p><p>　　按照母型船的船體說明書，進行總布置草圖的繪制，對于艙室的劃分大體上與母

112、型船相同。所劃分的貨油艙的長度符合《規(guī)范》的要求。</p><p>　　型線圖設繪：采用母型改造法，先用母型船的型值表，繪制出橫剖面圖，再經(jīng)過主尺度變換到設計船，把不光順的曲線修改光順，在橫剖面圖上測量出各站的半寬值和高度值，繪制半寬水線圖和縱剖線圖，不光順的地方，手工光順，根據(jù)三向對應的法則修改另外兩面圖。根據(jù)型線圖所繪的輪廓，對總布置圖進行修改。</p><p>　　船體總重量與排水量

113、的估算：運用《船舶設計原理》上的母型改造法，對船舶空船重量和載重量進行估算，而其中須按照實際總布置圖貨油艙的大小計算載貨量。排水量按照型線圖用梯形法計算而得，所得結果排水量略大于總重量，使浮力略有裕度，符合要求。</p><p>　　船舶重心位置估算：由于母型船資料不全，空船重心位置未知，所以重心估算遇到困難。老師找到相近船型油船的資料，可以大致確定空船的重心位置。然后計算滿載出港、滿載到港、空載出港及空載到港，

114、四種裝載狀態(tài)的重量重心。</p><p>　　靜水力計算：主要是分析船舶在靜止正浮狀態(tài)下浮性和初穩(wěn)性，再將表格計算所得繪制成綜合性曲線圖。計算所得到的設計水線處的方形系數(shù)與母型船有所出入，分析其原因，是因為根據(jù)母型船型值表所畫的橫剖面圖，曲線是很不光順的，經(jīng)過反復修改光順之后才得到設計船的型線圖，所以方形系數(shù)與母型船不同。</p><p>　　浮態(tài)與初穩(wěn)性計算：根據(jù)以上計算出的四種裝載狀態(tài)

115、的重量、重心位置，得到設計船在該狀態(tài)下的首尾吃水和初穩(wěn)性高。但是依次得到的首尾吃水相差較大，且滿載出港時有首傾現(xiàn)象，這對于船舶航行時是絕不允許的。因此，解決的辦法只有調整總布置圖的艙室的劃分，以及液艙的位置。將貨油艙重新劃分；淡水艙從雙層底移到兩層甲板之間；燃油艙將原來的三個改為一個，原來燃油艙的艙容大大超過所需要的容積，而且出于環(huán)保的需要，燃油艙位于左右兩個壓載艙之間，以免燃油泄漏造成污染；盡量將較大的艙沿船體中心線的縱艙壁劃分位二，

116、以減小自由液面對船舶初穩(wěn)性的影響。</p><p>　　有效功率計算：本船為6000DWT成品油船，滿足艾亞法估算有效功率的條件。計算所得，在設計任務書提供的主機功率的條件下，本船的設計航速可以達到14.03kn，滿足了任務書的設計要求，并且超過了母型船的設計航速。</p><p>　　螺旋槳計算：主要包括螺旋槳水力性能的計算，以及螺旋槳圖的繪制。</p><p>

117、　　以上是本次畢業(yè)設計的主要內容、步驟、遇到的困難和解決辦法，還有存在的問題和不足，請老師批評指正。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　在論文工作期間，張老師對作者的畢業(yè)設計工作給予了巨大的幫助，不但不厭其煩的指導我如何設計，還幫助作者解決了許多設計過程中出現(xiàn)的復雜問題。張老師一直對作者的論文工作給予熱情的指導和幫助，從論文開題、課題研究到

118、論文寫作，張老師都耗費了大量的精力。張老師在設計上給作者提出了寶貴的意見和建議，使作者受益非淺。在此，作者對張老師表示衷心的感謝!。</p><p>　　致謝我的導師及同學不厭其煩的教導我很多學習軟件、解決問題的方法，并給我提供了大量的專業(yè)資料和文獻。還要感謝學院的領導，正式因為有了他們的精心安排組織以及給與我們各種條件的支持和理解才使得整個畢業(yè)設計工作按部就班順利的完成。</p><p>

119、;<b>　　參考文獻</b></p><p>　　[ 1 ] 馬志良,羅德濤等.近海移動式平臺[M].北京:海洋出版社,1993.12.</p><p>　　[ 2 ] 潘斌.移動式平臺設計[M].上海:上海交通大學出版社,1995.</p><p>　　[ 3 ] 任貴永.海洋移動式平臺[M].天津:天津大學出版社,1989.</p&

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