5000吨江海直达船方案设计开题报告
2021-02-22 11:45:59
1. 研究目的与意义(文献综述)
内河船和海船航行环境区别极大,因此各国将内河船和海船分属两个不同的规范。20世纪60年代以后,欧洲远洋——沿海——内河直达运输进步神速,基尔运河、莱茵河 、伏尔加河等主要河流上,江海直达运输如火如荼。其中,苏联在60年代,大力发展江海直达运输,形成了以伏尔加河为主的内河航道网, 初步实现了五海通航 ,为其国内港口与国外港口之间货物的直达运输提供了良好的基础条件。据统计,1976年一1980年期间,其国内外航线江海直达运量超过 了一亿吨。德国的江海直达船航线, 不但能直达中欧和北欧,而且还延伸到非洲。仅r m s公司就有250艘江海直达船。荷兰等莱茵河沿岸的多个国家都拥有数量可观的江海直达船。由于莱茵河水道及船闸限制,影响到了欧洲地区直达运输的进一步发展。
我国目前大多数进口矿物,是采用远洋海伦将铁矿等先从澳大利亚,南非,巴西等地运输到北仑港,然后用万吨级货轮运到南京,镇江等地,再用内河船运输到企业所在的码头,这种所谓的“三程运输”浪费极大。从理论上说,如果采用江海直达运输,就避免了货物在河口港中的转倒载,充分运用河流的载运能力,而且避免了中转过程中人力,物力和财力的浪费,因此发展江海直达运输,其好处不言而喻。
我国直通海洋的江河众多,其中长江、黄河、黑龙江、珠江、辽河、海河、淮河、钱塘江、澜沧江等十多条河流,理论上都可供江海直达运输,它们的流域面积辐射国土面积极大,因此发展江海直达运输是我国水运事业极为重要的一部分。目前来说,各个水系可供江海直达运输的货源十分充沛,仅仅长江中下游每年的煤矿等散货可供江海直达运输的就有40多万吨,但目前我国江海直达船屈指可数,因此实现江海联运其社会效益十分明显。本次设计的5000吨级的江汉直达船有较好的实用价值。
2. 研究的基本内容与方案
(1)基本内容
本船为钢质、单甲板、双机、双桨、柴油机驱动的江海直达多用途货船,其载货量为5000t。其航速在静深水中、风力不超过蒲氏3级时的满载试航速度不低于12kn,续航力不小于3000 n mile。本船主要航行于长江至北仑港,针对解决“三程运输”中北仑港至南京货物转倒问题,以装运铁矿石及钢材为主,兼装煤炭、水泥熟料、谷物等散货(本次设计因初涉江海联运,暂不考虑兼运集装箱,其理由如下:1.集装箱重量较大,尤其40ft集装箱,普通重箱大概30.5t,本船载货5000t,可载数量过少,显然得不偿失。2.集装箱码头对水深要求较高,大多数集装箱码头水深15m以上,本船大部分航程位于内河,大部分码头不支持集装箱装卸,经济性不高。3.集装箱船重心较高,货物堆积高,内河大桥较多,对其限制复杂)。本船的设计按照中国船级社《钢质内河船舶建造规范》(2016)的规定,兼顾《钢质海船船舶入级与建造规范》,同时参考了《特定航线江海通航船舶检验指南》( 2008),船员人数定为15人。
(2)技术方案
本船主要航行区域为内河和近海地区,考虑到江海直达(长江航政管理局南京分局在“南京长江大桥水上交通安全航行通告”中公布:通过大桥的一切船舶,其最高点至桥梁下缘的间距应不少于一点二米,与两边桥墩至少应保持四十米间距),本船设置较低的上层建筑。本船通常以载运杂货为主 ,兼顾装运 20标准集装箱。本船航速为12kn,是低速运输船型, 其傅氏数一般在 0 .175 ~ 0 .215之间。 江海直达船吃水较小, 船宽较大 ,属于浅吃水肥大型船舶。因此本船进流角、去流角较大,粘性阻力占主要成分,首部碎波和舭涡严重 ,会严重影响螺旋桨效率。考虑到要降低碎波阻力,采用球鼻首;尾部设计应尽量避免漩涡,匹配船体流场,提高螺旋桨的效率,故采用双桨、双舵能使螺旋桨负荷减轻,从而提高推进效率和改善操纵性能。设计时采用“中 v”形,阻力虽差一些,但进入海域后,在海浪中的起伏和摇摆较小,甲板上浪也小。
本船设置首尾尖舱,机舱类型为尾机型。上层建筑设计在船的尾部, 这样可以在船舶满载时进行适当的纵倾调整, 同时也有利于尾机舱、尾尖舱上主甲板面积的充分利用 ,对于船员居住 、生活和操作也十分方便。另外 ,上层建筑高度应考虑长江上各个大桥要求,其结构设计应该尽可能使其前端壁和机舱前端对齐,这样上层建筑能较多地得到机舱结构的支持 ,从而降低了振动。
3. 研究计划与安排
时间 | 内容 | 要求 |
第1周 | 通过调研,收集资料,对毕业设计内容进行思考,撰写开题报告,布置外文资料翻译任务。 | 提交开题报告 |
第2周 | 确定主尺度,绘制布置草图。 | 提交主尺度,确定阶段报告及图纸 |
第3~4周 | 设计与绘制型线图, 完成静力学计算、绘制静水力曲线图、邦戎曲线图。 | 提交型线阶段报告及图纸 |
第5周 | 完成总布置设计,绘制总布置图。 | 提交总布置设计阶段报告及图纸 |
第6周 | 1.计算液体舱舱容要素 2.完成各种载况下船舶浮态,稳性衡准的计算 | |
第7~8周 | 1.计算液体舱舱容要素 2.完成各种载况下船舶浮态,稳性衡准的计算 3.完成快速性预报 4.完成最小干舷计算书、吨位计算 5.完成舾装数计算及设备配置。 提交性能阶段计算报告 | 提交性能阶段计算报告 |
第9周 | 计算EEDI,整理所有计算文件。 | |
第10~11周 | 翻译外文资料、编写毕业设计报告书。 | 提交全部设计资料 |
第12~13周 | 返回修改,准备答辩。 | |
4. 参考文献(12篇以上)
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