长江中游新水道700TEU级集装箱船总体设计文献综述
2020-04-23 19:38:53
设计目的:为了满足未来长江流域货物运输的要求,并且积极响应国家绿色船舶的设计要求。在长江新航道的建设背景下,设计一艘航行于长江新航道上的集装箱船。此集装箱船以绿色,低排放,低耗能为主要设计目标,是一种满足未来经济形势的运输船舶。
设计意义:集装箱的运输方式是指以集装箱为单元进行货物运输的一种货运方式,集装箱运输是一种高效益,高效率,高投资,高协作以及适于组织多式联运的运输方式。因此,对于集装箱船的研究是一项十分必要,也十分重要的工作。而内河集装箱船是运输系统的重要组成部分,是经济腹地与沿海港口之间的物流通道。近年来,我国内河集装箱船发展迅速,为我国经济作出巨大贡献。而长江是连接我国东中西部交通运输的“黄金水道”,在区域经济社会发展中发挥着巨大的作用。但同时应看到,我国长江水系港口众多,规模大小相差悬殊,通航环境各异,港口系统协调性差,船型标准化程度低,集成系统不健全。因此,依托长江黄金水道,建立新的长江水道对于推动长江经济发展,对于促进经济稳定增长,调整区域结构,发展中国经济转型升级,具有十分重要的意义。而且长江新水道的建设有利于提升长江干线集装箱运输系统建设水平和前瞻性,有利于提高长江集装箱运输的整体效率,缩短运输时间,降低运输成本,增加市场竞争力,有利于完善长江集装箱运输系统,提高运输资源的合理配置。
国内外研究现状分析:国内集装箱运输不仅具有较好的内河航道条件,还有能够生成足够集装箱源的发达的沿河经济带。但同时我们仍有许多工作仍待完成。对集装箱码头建设,船型,市场,管理以及物流信息等方面做出完善;加快集装箱船的标准化以及船型选型;对集装箱的运输模式和组织方式进行优化;集装箱港口及其优化;集装箱运输网络的优化。
国外集装箱运输则以西欧的莱茵河水系,俄罗斯的伏尔加河水系以及北美的密西西比河水系发展较好。如今,国外对于集装箱船运输已经发展较为完善且具有如下特点:积极创造条件,开展河海直达集装箱运输;航船运营组织方式以驳船自航为主,驳船拖挂编队运营和滚装箱船运输为辅;积极组织水铁联运,内河水运和铁路运输的经济运距较长;根据不同航运区域的需求量来配置合适的码头及配套设施;政策导向鼓励发展内河集装箱运输;干支直达,江海直达运输发展较快;多式联运发展迅速,船型标椎化,系列化日趋完善,运营组织方式更趋多样化。
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2. 研究的基本内容与方案
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基本内容:设计一条满足未来长江新水道建成后的通航环境条件,系航于长江全流域干线或干支线或江海直达,以装运集装箱为主的节能环保船型。设计本船的航区与用途,查找应满足的规范与规则,确定本船的船型,性能及总布置,包括船型与载量,航速船员编制及配置,燃料及动力系统,船用设备等。
完成的任务:进行毕业设计相关资料检索和分析,毕业设计调查,毕业设计任务分析等工作,在毕业设计开始后三周内完成开题报告;根据设计任务书,基于运输船舶,通航设施,生态环境协同理念,通过综合论证分析,优选船舶主要要素;型线设计及静水力计算;总布置设计;性能校核;其他设备;撰写船舶绿色技术应用文献综述报告;设计图纸;外文阅读与翻译。
技术方案:本船为航行于长江中游新水道的700TEU集装箱船,其航区根据长江未来新水道的建设,选取为从安庆到镇江的航线,其中安庆到武汉为未来长江新水道的一部分。同时也应该注意三峡船闸的高度限制,最小吃水的限制等。本船的建造应该满足《钢质内河船的建造规范》(2016),《内河绿色船舶规范》等。本船为钢质,单甲板节能环保型集装箱船,其最大的特色在于它的绿色,节能环保。载重量为700TEU级。航速应在风力不超过蒲氏3级时达到11kn,或根据所选主机功率,利用海军系数公式计算所得它的实际航速。续航力达到3000km,船上的船员编制及配置应该满足《中华人名共和国船舶最低安全配员规则》,船用设备应当满足《钢质内河船的建造规范》。船用燃料初步定为LNG和柴油的混合燃料动力系统。由于本船贵在强调其绿色与环保,所以设计中大都采用一些绿色环保的设计,比如,在设计航速时在满足最低的航速限制时,尽量选择每公里消耗燃料最低的设计,最后要进行相关的绿色船舶评价指标的校核。整船的阻力性能也应较为优越,船体型线可根据母型船改造法得到,以此得到的船体型线(有多种方案)经过阻力计算得到最优的船体型线方案。在本船的总布置设计时应该做到基本的舱容的满足和浮态的调整,同时总布置设计应尽量做到对船体空间的有效利用,提高利用率,降低空船重量。稳性计算应该是指船舶在各种状况下计算所得的稳性都满足条件。同时,集装箱船的初稳性高的选取是极其重要的,应该根据具体问题具体分析,在满足船舶稳性的条件下,尽量设计的绿色与节能。推进方面,选用效率较为高效的螺旋桨推进,同时,螺旋桨的设计也应该更为注重细节。锚,系泊,舵,起货,救生,消防及航行信号等设备应根据舾装数计算所得进行配备,同时也应该考虑到本船的实际需要。