摘 要

本文设计了150TEU湖南干支直达型集装箱船，通过主尺度设计及其优化，型线设计，总布置设计，螺旋桨设计和稳性校核等一系列程序，完成了本船的设计。

通过与相关法规对比后，发现各项指标均满足要求，符合规范。

为了使丰富的岸线资源得以充分利用并形成带状经济，构成沿江产业与水运发展相互促进的局面，有必要为湘江船舶运输组织寻求技术可行、经济合理、节能高效的方案。

通过主尺度设计及其优化，型线设计，总布置设计，螺旋桨设计和稳性校核等一系列程序，完成了本船的设计。

成果及结论：

总长Loa 87.11m

垂线间长Lpp 83m

设计水线长Lwl 85.06m

型深D 3.9m

吃水d 2.7m

型宽B 13.8m

梁拱 0.276m

排水体积△ 2605.29 m³

浮心纵向位置Xb 0.975m

方形系数Cb 0.88

棱形系数Cp 0.892

最大剖面系数 0.987

水线面系数Cw 0.92

关键词：干支直达；集装箱船；方案设计。

Abstract

In this paper, the design of the heavenly stems and Earthly Branches in Hunan 150TEU direct type container ship, through the design and optimization of main dimensions, type line design, layout design, the propeller design and stability checking and so on a series of procedures, completed the design of the ship.

After comparing with the relevant laws and regulations, the indicators are found to meet the requirements, in accordance with the norms.

In order to make the rich coastal resources can make full use of and formation of zonal economy and industries along the river and waterway development constitutes the mutual promotion of the situation, it is necessary to seek a feasible in technology, reasonable in economy, energy saving and high efficiency scheme for the Xiangjiang River ship transportation organization.

Through the design and optimization of the main scale, the line design, layout design, propeller design and stability check and a series of procedures, the completion of the design of the ship.

Results and conclusions:

Loa 87.11m

perpendiculars 83m

Waterline 85.06m

Type 3.9m

Draft 2.7m

Width 13.8m

Beam 0.276m

Drainage volume 2605.29 m³

Longitudinal position of buoyancy 0.975m

square coefficient 0.88

Prismatic coefficient 0.892

The maximum profile coefficient  0.987

waterline coefficient 0.92

Keywords: direct container ship; heavenly stems and earthly branches; scheme design

目录

摘 要 3

Abstract 4

第1章 绪论 1

1.1背景、目的及意义 1

1.2设计任务书分析 2

1.2.1航区及用途 2

1.2.2规范及规则 2

1.2.3船型、性能及总布置 2

1.2.4主要矛盾分析 4

第2章 船体说明书 5

2.1航区及用途 5

2.2规范及规则 5

2.3船型、性能及总布置 5

2.4船体舾装 6

2.5其它 7

2.6主尺度 7

2.7主机 8

2.8吨位 8

第3章 主尺度的确定 9

3.1集装箱的布置 9

3.2初步估算主尺度 10

3.3估计空船重量和载重量 12

3.4重力与浮力的平衡 14

3.5估算重心高度 14

3.6初稳性及横摇周期计算 15

3.7吨位计算 16

3.8枯水期和洪水期 17

3.9经济性计算 18

3.10快速性校核 20

3.11绿色性校核 21

3.12干舷计算 23

3.13.主尺度的确定 23

3.14运用C语言对主尺度进行优化 24

3.15优化后的主尺度 26

第4章 型线设计 27

4.1 设计概述 27

4.2 设计方法 27

4.3 主要型线要素的选择 27

4.3.1棱形系数Cp和中剖面系数Cm 27

4.4 (1-Cp)法生成横剖面面积曲线 28

4.4.1母型船横剖面面积曲线的生成 28

4.4.2设计船横剖面面积曲线生成 29

4.5型线的生成 30

4.6 水上部分 31

4.7 静水力曲线 31

4.8 小结 35

第5章 总布置设计 37

5.1 总体布局区划 37

5.1.1 基本要素确定 37

5.1.2 主船体舱内的划分 37

5.1.3液舱 37

5.1.4 上层建筑的舱室和通道布置 38

5.2 救生设备 40

5.2.1 救生艇、筏和救助艇的配备 40

5.2.2 个人救生设备的配备 40

5.2.3 集体救生设备配备 41

5.3 消防设备 41

5.4 信号设备 41

5.5 舵设备 41

第6章 螺旋桨设计 43

6.1螺旋桨设计综述 43

6.1.1初步设计 43

6.1.2终结设计 43

6.2 设计螺旋桨时的初步参数确定 43

6.2.1螺旋桨数目 43

6.2.2 螺旋桨桨叶数 44

6.2.3图谱 44

6.3已知条件 44

6.3.1船型参数 44

6.3.2有效马力曲线 44

6.3.3限制条件 46

6.3.4总结 47

6.4 MAU图谱设计 47

6.4.1初步设计 47

6.4.2终结设计 49

6.4.3 空泡校核 51

第7章 稳性计算 54

7.1主要内容 54

7.2舱容要素曲线 54

7.3浮态调整 56

7.4大倾角稳性 64

第8章 吨位丈量估算书 81

8.1概述 81

8.2计算 81

第9章 干舷计算书 83

9.1计算说明 83

9.2主要数据 83

9.3干舷计算 83

第10章 舾装计算书 85

10.1主要尺度 85

10.2舾装数计算（3.4.2） 85

10.3锚泊及系泊设备等的配置 86

总结 88

附录 89

附录一 89

附录二 95

参考文献 96

致谢 97

1. 绪论

1.1背景、目的及意义

自从20世纪70年代末，我国内河航运技术的进步突出，表现在运输方式变革和船舶新尾型、大径深比技术开发。例如分节驳顶推船队的运输，机动驳顶推船队的运输的研究和成功推广，双尾、涡尾、非对称尾、双尾鳍、球尾节能船型逐渐涌现出来，这些都取得了显著的经济效益和社会效益。

内河干支直达的运输，往往需要跨越多个航区，在很大程度上受到航道宽度及水深的限制，分节驳顶推船队及机动驳顶推船队都难以实现直达运输，它们需要中转或者多式联运。就目前而言，湖南省内河干支直达运输基本上都是以中小型机动驳运输为主，难以形成规模，这就导致载重量小、效率低、能耗高。例如，湖南衡阳市运往浙江、江苏、江西等地的瓷泥、紫砂陶、钠长石等，需要跨越苏南运河、长江干流、湘江等航段，从衡山至苏南运河的全长为1656km，其中，湘江段的运距为374km，限制吃水为1.8m，最大水流速度为1.5m/s；长江段运距为1144km，最大流速为2m/s左右，船舶限制吃水为2.8m；锡澄运河、京杭运河段（江阴———金坛）运距为138km，航宽约30-40m，水深约2.8-3.2m，其中桥梁23座，船闸一座，设计最高通航高度约4.76-6.74m。而且货主分散，分节驳顶推船队和机动驳顶推船队没法进入苏南运河，目前基本都是采用的小型机动驳(60-120t)运输，运价约高出铁路20%。