8500DWT近海散货船方案设计毕业论文
2021-03-21 00:55:24
摘 要
本文为8500DWT近海散货船总体设计。8500DWT近海散货船为肥大型船、具有装载量大、货舱容积大、装卸货速度快、操纵性良好、航速较高等特点，特别符合国内近海散货船的特点。在设计阶段，主要从主尺度、型线设计、总布置设计、快速性校核、稳性校核、干舷计算、吨位丈量以及EEDI能效计算方面，详细地介绍本船的设计特点。本船在设计方面严格按照《国内航行海船建造规范》（2014）和《国内航行海船法定检验技术规则》（2011）的要求进行设计，确保了设计的合理性。
设计书中利用大量的图表，对本船的安全性以及合理性进行直观地表达。在船舶设计的准则上，一方面考虑设计必须严格遵照法规要求，另一方面考虑其经济性，最大程度上符合船东的利益。
关键词：近海散货船、船舶设计、型线设计、稳性校核
Abstract
This article is the overall design of the 8500DWT offshore bulk carrier. 8500DWT offshore bulk carriers for the hypertrophy of the ship, with a large load, cargo volume, loading and unloading speed, good handling, high speed and other characteristics, especially in line with the characteristics of domestic offshore bulk carriers. In the design phase, the design characteristics of the ship are introduced in detail from the aspects of main scale, profile design, total layout design, quick check, stability check, freeboard calculation, tonnage measurement and EEDI energy efficiency calculation. The design of the ship in strict accordance with the "domestic navigation shipbuilding norms" and "domestic navigation ship inspection statutory rules" requirements to ensure that the design of the rationality.
The design book uses a large number of charts, the ship's safety and rationality of the intuitive expression. In the design of the ship on the one hand, on the one hand to consider the design must be strictly in accordance with regulatory requirements, on the other hand to consider its economy, the greatest degree of compliance with the interests of the owner.
Keywords: offshore bulk carrier；ship design； profile design； stability check
目录
第一章 绪论 1
1.1目的及意义 1
1.2任务书分析 1
1.2.1设计要求 1
1.2.2设计思想 3
第二章 船舶主要要素 4
2.1 确定设计思想 4
2.2 设计船载重量系数及排水量确定 6
2.3估算垂线间长LPP 7
2.3.1巴氏公式 7
2.3.2诺基德公式 7
2.4估算型宽B 7
2.4.1由母型船估算 7
2.4.2经验公式 8
2.5估算方形系数CB 8
2.5.1亚历山大公式 8
2.5.2统计公式 8
2.5.3读图 8
2.6估算吃水 9
2.7 估算型深D 9
2.7.1型深的估算参考母型船确定 9
2.7.2计算载货量及舱容确定型深 10
2.8 浮力校核 12
2.8.1估算钢料重量WH 12
2.8.3估算舾装重量WO 13
2.8.3估算机电重量WM 13
2.9 排水量校核 13
2.10主要性能校核 14
2.10.1快速性校核 14
2.10.2初稳性校核 14
2.10.3横摇周期的估算 15
2.11 主尺度确定 15
第三章 型线设计 16
3.1 型线设计思想 16
3.1.1需要保证设计船拥有良好的航运性能 16
3.1.2需要考虑总布置的要求 16
3.1.3需要考虑结构合理、简易，达到施工、维修方便 16
3.2 型线设计的方法步骤 16
3.3 主要型线要素的选择 17
3.3.1 棱形系数 17
3.3.2 浮心纵向位置 17
3.3.3横剖面形状 17
3.3.4 中剖面首尾轮廓线 18
3.4 母型船改造 19
3.4.1绘制横剖面面积曲线 19
3.4.2横剖面面积曲线改造 20
3.4.3主尺度改造 23
3.4.4绘制型线图 23
第四章 总布置设计 29
4.1 综述 29
4.1.1 主要工作 29
4.1.2 应遵循的基本原则 29
4.1.3 总布置图构成和表达方法 29
4.2总体布局的区划 30
4.2.1水密舱壁和肋骨间距 30
4.2.2平台和甲板 30
4.2.3双层底 30
4.2.4主船体舱内划分 31
4.2.5液舱 31
4.2.6上层建筑的舱室和通道布置 32
4.3锚泊和系泊设备 35
4.3.1 舾装数计算 35
4.3.2锚链设备选择 35
4.3.3救生和消防 35
第五章 螺旋桨设计 36
5.1 概述 36
5.1.1 螺旋桨的数目 36
5.1.2 螺旋桨的叶数 36
5.1.3 设计图谱的选择 37
5.1.4 已知条件 37
5.2 爱尔法计算有效功率曲线 38
5.3 MAU图谱设计 40
5.3.1 初步设计 40
5.3.2 终结设计 42
5.4 空泡校核 45
5.5螺旋桨最佳要素 47
第六章 稳性计算书 48
6.1空船重心估算 48
6.2计入各分项之重量与重心测算 48
6.2.1满载出港 48
6.2.2满载到港 48
6.2.3压载出港 49
6.2.4压载到港 50
6.3自由液面修正 51
6.3.1液体舱容要素曲线 51
6.3.2自由液面对初稳性的修正计算 53
6.4载况浮态及初稳性计算 54
6.5大倾角稳性 55
6.5.1静稳性臂自由液面修正 55
6.5.2进水角曲线和稳性差值曲线 56
6.5.3静稳性臂和动稳性臂计算 57
6.5.4最小倾覆力臂计算 61
6.5.5风压力距计算 62
6.5.6稳性衡准数K计算 65
6.6稳性总结 65
第七章 干舷计算 67
7.1 计算说明 67
7.2 主要数据 67
7.3 干舷计算 67
7.3.1 基本干舷 67
7.3.2 方形系数对干舷的修正 67
7.3.3 舱口盖对船舶的干舷修正 67
7.3.4 计算型深对干舷的修正 67
7.3.5 甲板线位置对于干舷的修正 68
7.3.6 夏季干舷 68
7.3.7最小船首高度 68
第八章 舵的设计 69
8.1 概述 69
8.2 舵的分类 69
8.3 舵面积比μ 69
8.4.舵面积 AR 69
8.5 舵高 h 69
8.6 平均舵宽 bm 70
8.7展弦比λ 70
8.8 平衡比 70
第九章 吨位丈量估算书 71
9.1 概述 71
9.2 主要参数 71
9.3 总吨位 71
9.3.1 主甲板以下所有围蔽处所的型容积V1 71
9.3.2 主甲板以上所有围蔽处所的型容积 V2 72
9.3.3 主甲板以上应计入的固定载客的开敞处所的容积V3 72
9.3.4 主甲板以上应计入的固定载货的开敞处所容积V4 72
9.3.5 总吨位计算 72
9.4 净吨位 72
第十章 EEDI计算 73
10.1 定义 73
10.2 船舶设计能效要求 73
10.3 Attained EEDI计算 73
10.4 结论 74
结束语 75
参考文献 76
致谢 77
第一章 绪论
本课题是8500DWT近海散货船方案设计，该船舶航行于秦皇岛港到南通港之间，以运输煤为主。此次设计在指导老师的指导下，充分运用自己大学所学的专业知识，对船的主尺度、性能、仓容等方面进行详细设计。
1.1目的及意义
在国内散货运输占货运量的40%，日益发展的散货船队在能源运输、国际贸易中是一支主力军，在国民经济发展中占有重要地位。从船队结构情况看，我国干散货船近海船舶吨位偏小，由于沿海城市发展带来的持续增加的需求，对船只数量、吨位的要求日益加大。加上目前小吨位散货船的建造基本成熟，所以本人设计的8500DWT近海散货船更加具有实际意义。
而且，目前“一带一路”政策的实施，将我国经济的发展变得更加紧密。青岛、上海等大城市对煤炭、粮食的消耗日益增大，这也给近海航运的发展带来契机。在运送谷物、煤炭、矿石等一些散货时，航运与其他运输方式相比有着可长距离运输、可原料散装上船、可大批量运输等优势，在运输散货时仍作为主要运输方式。
科学技术日新月异，船舶不断的更新换代、新型船舶辈出，对船舶设计产生很大的影响。在计算机以及互联网的普及下，船舶技术得到了更好的交流与学习，船舶设计发生了重大改革。对于近海航行的散货船的研究却是不多的，当然也有存在，而且都反映了相当不错的发展前景。目前散货船的建造大多向双壳船体，大型化，轻便化发展。散货船作为目前的主流船型之一，对其特点的研究和改进，具有很强的实际意义。
