40車客渡輪型線設(shè)計(jì)【文獻(xiàn)綜述】

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述</b></p><p><b>　　船舶與海洋工程</b></p><p>　　40車客渡輪型線設(shè)計(jì) </p><p><b>　　前言</b></p><p>　　眾所周知, 滾裝船作為一種高技術(shù)、高附加值船型從6

2、0 年代末期至今已發(fā)展到第四代, 是國際航運(yùn)市場(chǎng)的后起之秀。滾裝船具有水平裝卸、效率高, 港口停泊時(shí)間短, 經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn), 目前已由初期只在短程航線上運(yùn)輸, 發(fā)展到今天在中、遠(yuǎn)程航線上,滾裝航運(yùn)業(yè)盈利狀態(tài)也達(dá)到歷史最佳水平。近年來，我國客滾船、渡船迭連出事，尤其是渤海海峽接連發(fā)生的惡性沉船死亡事故，造成300多人喪生，震動(dòng)了全國，引起了國人對(duì)客滾船安全航行的嚴(yán)重關(guān)注。滾裝船的設(shè)計(jì)與一般的船舶的設(shè)計(jì)有共同的特點(diǎn)，比如說要考慮主要要素的

3、確定，船體型線設(shè)計(jì)，船舶性能計(jì)算，總布置設(shè)計(jì)，各種載況下的穩(wěn)性計(jì)算，阻力計(jì)算，螺旋槳和舵設(shè)計(jì)等問題。此外滾裝船的設(shè)計(jì)還要考慮客船一運(yùn)人為目的的主要特點(diǎn)，所以還要考慮安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性、美觀性、先進(jìn)性這些特點(diǎn)。本文將參考以往的文獻(xiàn)資料和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，綜合考慮上述這些問題，以便于優(yōu)化畢業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié)果。</p><p>　　船舶設(shè)計(jì)在造船過程中起著關(guān)鍵性的作用，當(dāng)前有三項(xiàng)重要任務(wù):一是為當(dāng)前船舶生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，既要提高

4、設(shè)計(jì)質(zhì)量，又要加快設(shè)計(jì)進(jìn)度，搞好生產(chǎn)設(shè)計(jì);二是革新現(xiàn)有船型，在提高船的功能、方便維修保養(yǎng)等方面下功夫;三是勇于承造高科技船舶和自主開發(fā)新船型。我國造船廠所造船舶在總體性能、船體結(jié)構(gòu)質(zhì)量方面已屬上乘，但在動(dòng)力裝置和胭裝設(shè)備上則缺點(diǎn)仍多，而在造船周期和建造成本方面與國際先進(jìn)造船廠相比差距不小，為了改進(jìn)這種情況，船舶設(shè)計(jì)應(yīng)作出自己的努力。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)概要</b></p&

5、gt;<p>　　近年來，我國客滾船、渡船迭連出事，尤其是渤海海峽接連發(fā)生的惡性沉船死亡事故，造成300多人喪生，震動(dòng)了全國，引起了國人對(duì)客滾船安全航行的嚴(yán)重關(guān)注。我省與海南省航運(yùn)界共同經(jīng)營的瓊州海峽航線，現(xiàn)已擁有客滾船43 艘， 客渡船10 艘，每天平均進(jìn)出港口船舶達(dá)103艘次，進(jìn)出海港車輛平均每天1800多臺(tái)，旅客5000多人次，船流、車流、人流密度非常大。近年因船舶穩(wěn)性失衡造成船舶傾翻沉沒事故時(shí)有發(fā)生。目前在瓊州海峽

6、營運(yùn)的客滾船，大部分是從外國購進(jìn)的二手舊船，船齡長(zhǎng)，設(shè)備老化，有失保失修。這些船是按照建造國當(dāng)?shù)氐乃絽^(qū)域和裝卸車輛型號(hào)及貨物情況設(shè)計(jì)建造的。購回后船主又以種種原因和借口避開船檢部門，沒有嚴(yán)格按照我國海船穩(wěn)性規(guī)范進(jìn)行校核和改造，許多船沒有穩(wěn)性報(bào)告書。這樣，船舶穩(wěn)性不明，管理者和操作著長(zhǎng)期處于盲目狀態(tài)，非常危險(xiǎn)。如我國海船穩(wěn)性規(guī)定的船舶靜穩(wěn)性曲線的消失角為55以上，但我們?cè)谌ツ甏哼\(yùn)期間在海安港碼頭對(duì)五艘滿載到港的客滾船的靜穩(wěn)性消失角進(jìn)行測(cè)

7、試，側(cè)到數(shù)據(jù)只有40～43之間，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到我國海船穩(wěn)性規(guī)范的要求，這樣一個(gè)明顯危及船舶及船舶安全航行的問題，為此，我們對(duì)主尺度、總布置、結(jié)構(gòu)、船型、螺旋</p><p>　　在設(shè)計(jì)和優(yōu)化客滾船的型線的過程中。計(jì)算機(jī)和計(jì)算流體力學(xué)CFD的高速發(fā)展，為快速、高效開發(fā)性能優(yōu)異的船型提供了可能〔從一圃。在船舶快速性性能計(jì)算領(lǐng)域，CFD已成為船舶型線設(shè)計(jì)及優(yōu)化的新手段，在國外得到了廣泛的應(yīng)用。它與以前先制作船模、再進(jìn)行水池

8、試驗(yàn)相比，船型開發(fā)的時(shí)間和費(fèi)用可以大幅度降低，還有利于更好地提高所開發(fā)船型的性能，大大減少對(duì)船模試驗(yàn)水池的依賴性。在船舶水動(dòng)力性能方面應(yīng)用CFD方法的效果主要取決于CFD程序的數(shù)學(xué)模型水平。應(yīng)當(dāng)指出，CFD方法并不能完全替代模型試驗(yàn)，但它可以縮小做模型試驗(yàn)的范圍和為型線優(yōu)化提供有益信息。但由于采用CFD技術(shù)來評(píng)價(jià)一個(gè)船型的阻力需要若干個(gè)小時(shí)，如果和最優(yōu)化技術(shù)結(jié)合起來探求最小阻力船型難以達(dá)到實(shí)用程度。因此，目前CFD應(yīng)用于船型優(yōu)化時(shí)主要是

9、對(duì)事先生成的若干個(gè)船型方案進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，從中選擇性能較好的船型方案?？梢圆捎脛?shì)流非線性興波數(shù)值計(jì)算與粘流場(chǎng)RANS求解器相結(jié)合，提出一種快速的船型優(yōu)化方法。表明基于CFD的船型優(yōu)化在實(shí)際工程項(xiàng)目中的應(yīng)用，比如在客船中的應(yīng)用是可行的。勢(shì)流興波數(shù)值計(jì)算可以有效地進(jìn)行船體首部線型優(yōu)化，通過興波阻力系數(shù)、縱切波型以及壓力分布</p><p>　　本車客渡船原設(shè)計(jì)為雙尾線型，但雙尾線型工藝復(fù)雜，施工建造難度較大，對(duì)其進(jìn)行了

10、重新設(shè)計(jì)，成為常規(guī)的線型：該滾裝船結(jié)構(gòu)型式扁平、外飄較大的船型。車客渡船的一個(gè)突出特點(diǎn)是匹配渡船和碼頭的銜接。首、尾設(shè)跳板，尾門根據(jù)碼頭的實(shí)際形式設(shè)計(jì)。采用雙通道設(shè)計(jì)方案，使本船能適應(yīng)各種碼頭型式的靠泊作業(yè)，具有較好的碼頭適應(yīng)性，避免了車客同道所造成的安全隱患，而且提高了裝卸效率。除了艏艉端設(shè)置水密跳板外，在艏艉部?jī)蓚?cè)另設(shè)扶梯小跳板。</p><p>　　客滾船除布置上要求尾部寬,適合安裝艉門、跳板和寬大的多層汽

11、車甲板和旅客甲板等特點(diǎn)外,還要滿足船舶性能的要求:快速性好,具有良好的推進(jìn)因子,同時(shí)伴流場(chǎng)要均勻,避免由螺旋槳產(chǎn)生的振動(dòng)?？蜐L船周轉(zhuǎn)快,具有較快的航速,船長(zhǎng)應(yīng)根據(jù)航速而定。汽車的積載因數(shù)很大,不需要大載重量,故吃水與方形系數(shù)都不大。船型與淺吃水江船相似,L /B 較小, B / d很大,帶球艏。由于尾跳板重量大,重心位置偏后,為保持浮態(tài),浮心較由快速性要求的最佳位置為后。前體線型對(duì)于設(shè)計(jì)航速的阻力性能起關(guān)鍵作用,而后體線型決定了整個(gè)航速

12、范圍內(nèi)剩余阻力系。</p><p>　　客滾船是在汽車輪渡的基礎(chǔ)上發(fā)展演變而來的。造型特殊，上甲板沒有艙口，也沒有起重設(shè)備。車輛通過船上的首門、尾門或舷門的跳板開進(jìn)開出。航行時(shí)，折疊式的尾跳板矗立在船尾，駕駛臺(tái)等上層建筑設(shè)置在船尾部或船首部。因?yàn)榭蜐L船運(yùn)載的車輛會(huì)排出有害氣體，所以客滾船對(duì)通風(fēng)的要求較高，在上甲板設(shè)有很多通風(fēng)筒。</p><p><b>　　結(jié)論</b&g

13、t;</p><p>　　隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，沿海車客流量迅猛增加，沿海航區(qū)迫切需要船型好、設(shè)施完善、航行安全和設(shè)備先進(jìn)的車客兩用渡船，以促進(jìn)海島綜合經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展。目前海南的南海區(qū)域、浙江的東海區(qū)域、江蘇、山東的黃海區(qū)域、遼寧的渤海區(qū)域島際交通頻繁，迫切需要一種新的船型來滿足市場(chǎng)的要求。</p><p>　　客滾船的裝卸效率很高，而且實(shí)現(xiàn)了從發(fā)貨單位到收貨單位的"門－門&quo

14、t;直接運(yùn)輸，減少了運(yùn)輸過程中的貨損和差錯(cuò)。此外，船與岸都不需起重設(shè)備，即使港口設(shè)備條件很差，客滾船也能高效率裝卸。因此，客滾船成為迅速發(fā)展的新船型。</p><p>　　在本次的型線設(shè)計(jì)中要滿足的基本要求主要是：1.適用、經(jīng)濟(jì)。保證新船的適用性是設(shè)計(jì)中處理各種矛盾時(shí)首先要考慮的因素。提高船舶的經(jīng)濟(jì)性是設(shè)計(jì)工作的重要目標(biāo)。2.安全、可靠。安全性是船舶的一項(xiàng)基本質(zhì)量指標(biāo)。由于這是客滾船，它的安全性十分重要這就要求在

15、設(shè)計(jì)中大量的使用新的技術(shù)來保證船舶自身的施工安全。3.先進(jìn)、美觀。在設(shè)計(jì)的船舶要具有先進(jìn)性，客滾船的設(shè)計(jì)是國際上比較熱門的專業(yè)這就要在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到船舶先進(jìn)性，同時(shí)在設(shè)計(jì)的結(jié)果上要追求完美性。</p><p>　　隨著中國經(jīng)濟(jì)水平的提高，中國客滾船的數(shù)量一定會(huì)越來越多，種類也會(huì)越來齊全，功能也會(huì)越來越完善，而且客滾船發(fā)展的方向始終是先進(jìn)安全經(jīng)濟(jì)環(huán)保。也相信中國的客滾船建造水平會(huì)越來越高，為中國船舶業(yè)的崛起發(fā)揮自身的

16、作用。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 張曉君. 40車/650客新型客滾船設(shè)計(jì)特點(diǎn)分析[A]. 舟山： 浙江海洋學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）第22卷第2期2003年6月</p><p>　　[2] 楊槱. 船舶設(shè)計(jì)的三項(xiàng)重要任務(wù). 《上海造船》 NO.1.1997；</p><p>

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