摘 要

本次毕业设计题目为《2000吨级西江干线货船方案设计》，根据母型船来进行改造，运用自己所学到的船舶知识并遵循《内河船舶法定检验技术规则》（2011）等相应规范进行设计。

毕业设计过程主要包括以下几个部分:主尺度确定、船体型线设计、船体总布置设计、螺旋桨设计、浮态调整及完整稳性计算、干舷计算、吨位丈量等。本次设计船舶为多用途货船，主装集装箱兼装散货。设计中重点考虑集装箱的装载，舱容兼顾散货需求。本报告采用母型船改造法进行设计船型线设计，采用图谱方法进行螺旋桨设计，采用二因次法完成设计船阻力估算。在此基础上，根据法规和规范的相关条款完成了设计船的稳性校核、干舷校核、总吨计算和能效指数EEDI的估算，结果表明各项性能指标均满足法规要求，且能效达到绿色船舶III的标准。

关键词：多用途货船；方案设计；型线设计；总布置设计

Abstract

The subject of my graduation design is the 1000 ton west river line cargo ship design.According to the excellent mother ship, and combining with the knowledge learned in school, and then finished the design work of the new ship abide by Inland statutory surveys Technical Regulations （2011）such as corresponding specification.

This design process includes following section：mainly expounds the ship main dimensions, ship lines design, general arrangement design, the propeller design, floating calculation and adjustment, the intact stability, calculations of freeboard and tonnage etc. The design of the ship is for multipurpose cargo ship，the main ship loading containers and cargo loading. During the design,mainly considering container loading conditions,and taking into account the needs of the bulk tank capacity.In the report,I use parent ship transformation method to do ship lines design,use atlas method to carry propeller design,use two-dimensional method to complete the design ship resisitance estimation.Based on the above,according to the relevant provisions of regulations and norms completed the design of the ship stability check,check freeboard estimate calculation of tonnage and estimation of energy efficiency index EEDI,the results show that the performance indicators are to meet regulatory requirements,and can achieve the effect of green ship III standard.

Key Words: Multipurpose cargo ship；The project design；Type line design；The layout design

目录

第1章 绪论 1

1.1 课题研究背景 1

1.2 国内外发展现状 1

1.3 目的及意义 2

1.4 主要内容 2

第2章 任务书分析 3

2.1 设计任务书提要 3

2.2 设计任务书分析 3

2.3 设计船舶的分析 3

2.4 设计方法 3

第3章 全船说明书 4

3.1 船舶航区、船型与用途 4

3.2 法规、规范 4

3.3 主要参数 4

3.4 主要机械设备 5

3.4.1 主机 5

3.4.2 齿轮箱 5

3.5 螺旋桨 5

3.6 航速、续航力及自持力 5

3.7 船员定额 5

3.8 稳性及干舷 5

3.9 载重量 6

3.10 总布置概况 6

3.11 甲板室 6

3.12 主要舾装设备 6

3.12.1 锚泊设备 6

3.12.2 系泊设备 6

3.13.3 救生设备 7

3.13.4 消防设备 7

3.13.5 信号设备 7

3.13.6 舷墙、栏杆 7

3.13.7 无线电通信设备 8

第4章 主尺度的初步确定 9

4.1 方案设计的思路及一般步骤 9

4.2 主要流程图 9

4.3 主尺度的初步确定 10

4.3.1 船长、垂线间长、船宽的初步确定 10

4.3.2 确定设计船的吃水和型深 13

4.3.3 方形系数C_b 14

4.3.4 最终初步确定的主尺度 15

4.4 排水量和船舶重量的估算 15

4.4.1 排水量Δ 15

4.4.2 船舶重量 15

4.5 性能校核 18

4.5.1 快速性校核 18

4.5.2 舱容校核 18

4.5.3 稳性校核 19

4.6 主尺度初步确定小结 20

第5章 型线设计 21

5.1 概述 21

5.2 型线设计的基本性要求 21

5.3 控制船体型线的要素 21

5.4 型线设计的方法和步骤 22

5.5 型线设计 22

5.5.1 横剖面面积曲线 22

5.5.2 母型船横剖面面积曲线改造 24

5.5.3 型线图绘制 26

5.6 静水力计算 31

5.7 邦戎曲线 32

5.8 型线设计小结 32

第6章 总布置设计 33

6.1 概述 33

6.2 总布置设计的基本原则 33

6.3 总布置设计的主要工作 33

6.4 总布置图构成 34

6.5 主体绘制 34

6.5.1 肋骨间距 34

6.5.2 水密舱壁 34

6.5.3 机舱 34

6.5.4 双层底 35

6.5.5 货舱 36

6.5.6 燃油舱 36

6.5.7 淡水舱 36

6.5.8 首尖舱 36

6.5.9 尾尖舱 36

6.5.10 压载水舱 36

6.6 上层建筑 37

6.6.1 主甲板 37

6.6.2 船员甲板 38

6.6.3 驾驶甲板 38

6.6.4 顶棚甲板 38

6.7 通道 38

6.7.1 室内通道 38

6.7.2 舷墙和栏杆 39

6.8 舾装设备 39

6.8.1 舵 39

6.8.2 锚泊设备 39

6.8.3 系泊设备 41

6.8.4 救生设备 41

6.8.5 消防设备 41

6.8.6 信号桅及信号设备 42

6.9 驾驶室视线 42

6.10 小结 42

第7章 螺旋桨设计 43

7.1 螺旋桨设计的思路 43

7.2 螺旋桨基本参数的选择 43

7.2.1 螺旋桨的类型与图谱 43

7.2.2 螺旋桨的叶数 43

7.2.3 螺旋桨的数目 43

7.3 船模阻力试验 44

7.4 相关系数的确定 46

7.4.1 伴流分数和推力减额 46

7.4.2 相对旋转效率 46

7.4.3 船身效率 46

7.5 初步设计 46

7.6 终结设计 47

7.7 空泡校核 50

7.8 螺旋桨设计小结 52

第8章 稳性计算 53

8.1 主要思路 53

8.2 舱容要素曲线 53

8.2.1 燃油舱的舱容要素曲线 53

8.2.2 淡水舱的舱容要素曲线 54

8.3 典型载况下重量重心计算 56

8.3.1 满载出港（集装箱） 56

8.3.2满载到港（集装箱） 57

8.3.3 满载出港（散货） 57

8.3.4 满载到港（散货） 58

8.3.5 压载出港 58

8.3.6 压载到港 59

8.4 初稳性计算 60

8.4.1 自由液面修正 60

8.4.2 初稳性计算 60

8.5 大倾角稳性 62

8.5.1 稳性横截曲线 62

8.5.2 静、动稳性曲线计算 62

8.5.3 横摇角 67

8.5.4 进水角和极限静倾角 67

8.5.5 风压倾斜力臂Lf的计算 69

8.5.6 最小倾覆力臂计算 72

8.6 稳性衡准 75

8.6.1初稳性高要求 75

8.6.2复原力臂曲线要求 75

8.6.3 风压倾侧力臂要求 76

8.6.4 全速回航稳性要求 77

8.6.5 稳性衡准数 77

8.7 稳性计算总结 78

第9章 干舷计算 80

9.1 已知数据 80

9.2 干舷核定 80

9.2.1 船舶实际干舷 80

9.2.2 最小干舷 80

9.3 干舷校核 81

第10章 吨位丈量 82

10.1 总吨位 82

10.1.1 量吨甲板以下所有围蔽处所的容积 82

10.1.3 量吨甲板以上应计入的固定载客开敞处所的容积 83

10.1.4 量吨甲板以上应计入的固定载货开敞处所的容积 83

10.2 净吨位 84

第11章 舵设计 85

11.1 概述 85

11.2 舵类型与数目 85

11.3 舵的相关参数 85

11.3.1 舵面积 85

11.3.2 舵高h和舵宽b 85

11.3.3 展弦比 85

11.3.4 平衡比 86

11.3.5 厚度比 86

11.4 舵的几何要素汇总 86

第12章 EEDI计算 87

12.1 概述 87

12.2 Required EEDI 87

12.3 Attained EEDI 87

结论 89

参考文献 90

附录A 邦戎曲线 91

附录B 静水力曲线 91

附录C 稳性插值曲线 93

附录D 静水力计算结果 94

致谢 99

第1章 绪论

1.1 课题研究背景

本文为2000吨级西江干线多用途货船方案设计。

桂江汇入浔江后称西江。西江出广西壮族自治区梧州市即入广东省境，广西境内的河长只有13公里。西江于广东省三水县思贤滘进入珠江三角洲。从桂江河口至思贤滘西口，河长为208公里，河道平均坡降0.086‰，西江干流思贤滘以上河长2075公里，流域总面积352085平方公里，其中广西境内202081平方公里，占总面积的57.4%；贵州省境内60357平方公里，占总面积的17.1%；云南省境内58673平方公里，占总面积的16.7%；广东省境内17964平方公里，占总面积的5.1%；湖南省境内1431平方公里，占总面积的0.4%；越南境内11579平方公里，占总面积的3.3%。西江入珠江三角洲后与北江等水系混流，其主河道于珠海市磨刀门流入南海，故西江总长度为2214公里。此即珠江的长度，位居中国七大江河的第四位。