摘 要

本次毕业设计所选择的题目是《24000DWT级近海散货船方案设计》，主要是根据优良的母型船来进行改造，结合在学校中学习到的知识，灵活地将其运用到实际的设计过程中, 完成新船的船体部分设计工作。全文共分为9个部分来进行阐述，主要内容包括：船舶主要要素的确定、船体型线设计、船体总布置设计、螺旋桨设计、舵主要要素的确定、舱容及浮态调整、完整稳性计算、干舷计算、吨位丈量等。船舶主要要素的确定是通过优秀母型船换算得到。船体型线设计是通过“1-Cp”法对母型船进行型线改造，做到三向光顺、协调、一致。总布置设计是以满足舱容要求为要点，人性化地进行布置设计。浮态核算与调整，是使船舶在各种载况下航行时都能有良好浮态。螺旋桨设计是求得最佳的螺旋桨要素并使其满足各项要求。舵主要要素的确定是为了满足操纵性的要求，并力求降低航行阻力。船舶的完整稳性是保证船舶在各种恶劣海况下航行而不致船舶倾覆。干舷计算是保证船舶有足够的干舷。吨位计算的结果将作为船舶经济性估算依据。

关键词：近海散货船；方案设计；型线设计；总布置设计；螺旋桨设计

Abstract

The subject of my graduation design is the 24000 DWT class offshore bulk carrier design. Mainly according to the excellent mother ship, and combining with the knowledge learned in school, flexibly applied to the actual design process, and then finishing the design work of the new ship hull part.

This article is divided into 9 parts, mainly includes the ship main factors determin, ship lines design, general arrangement design, the propeller design, the main factors of the rudder determine,tank capacity and floating adjustment, the intact stability, freeboard calculation and tonnage etc. The determining of the ship main dimensions is through the conversion of good mother ship. Ship lines design is by using the 1-Cp method, and this method could make three dimensions smooth, harmonious and consistent. General layout design is to meet the capacity requirements and humanized design. The purpose of checking and adjusting the floating state is that the ship could have good floating under a variety of loading conditions. The ship propeller design is to achieve the best spropeller elements and make it meet the requirements. The determining of the main elements of the rudder is to meet the handling requirements, and strive to reduce sail resistance .The intact stability of ship ensures the vessel sail in hostile sea condition without ship capsized. The freeboard calculation is to ensure that ship has sufficient freeboard, tonnage calculation result is as the basis of ship’s economic estimation.

Key Words: Offshore bulk carrier, The project design, Ship lines design, The layout design, The propeller design

目录

摘要 I

Abstract II

绪论 1

1.研究背景 1

2.研究目的及意义 1

3.国内外发展和研究现状 1

第一章 任务书分析 3

1.1设计船舶的特点 3

1.2设计依据的规范和规则 3

1.3一些主要的设计思想 3

第二章 24000DWT近海散货船全船说明书 4

2.1 船型、航区及用途 4

2.2 载货量及积载因数 4

2.3 船级、规范、规则 4

2.4 主要尺度及性能 4

2.4.1 主要尺度及船型系数 4

2.4.2 续航力和自持力 5

2.4.3 舱容 5

2.4.4 稳性及干舷 5

2.4.5 船员定额 5

2.5 动力装置 6

2.5.1 主机 6

2.6 其它 6

第三章 船舶主要要素的初步估算 7

3.1 选取主要要素时的考虑因素 7

3.1.1 船长L 7

3.1.2 船宽B 7

3.1.3 吃水d 7

3.1.4 方形系数C_B 8

3.1.5 型深D 8

3.1.6 主尺度比 8

3.2主尺度的初步估算 8

3.2.1 初估排水量 8

3.2.2 主机功率的选取 10

3.2.3 垂线间长Lpp的估算 10

3.2.4 船宽B的估算 11

3.2.5 设计吃水d的估算 11

3.2.6 型深D的估算 11

3.2.7 估算方形系数 12

3.2.8 主要要素小结 12

3.3 性能校核 13

3.3.1 浮性校核 13

3.3.2 快速性校核 16

3.3.3 基本干舷校核 16

3.3.4 稳性校核 17

3.3.5耐波性校核 18

3.3.6 货舱容积校核 18

3.3.7 性能初步校核小结 21

3.3.8方案优化 21

第四章 型线设计 23

4.1概述 23

4.1.1基本思想 23

4.1.2原则 23

4.1.3基本要求 23

4.1.4控制船体型线的要素 23

4.2散货船型线特征 24

4.3型线设计的方法及步骤 24

4.3.1型线设计的方法 24

4.3.2型线设计的步骤 25

4.4型线设计主要要素的选择 25

4.4.1棱形系数Cp的选择 25

4.4.2浮心纵向位置的选择 25

4.5设计船横剖面面积曲线的绘制 26

4.5.1绘制母型船横剖面面积曲线 26

4.5.2用“”法改造母型船横剖面面积曲线 27

4.5.3用迁移法改造母型船横剖面面积曲线 30

4.6设计船型线的绘制 32

4.6.1确定设计船在侧视图上的轮廓线 32

4.6.2绘制辅助水线半宽图 37

4.6.3绘制横剖线图 41

4.6.4绘制理论水线半宽图 43

4.6.5绘制纵剖线图 44

4.7静水力曲线及邦戎曲线的绘制 44

4.7.1 静水力曲线的绘制 44

4.7.2邦戎曲线的绘制 46

4.8校核 49

4.8.1排水量校核 49

4.8.2浮心纵向位置校核 49

4.8.3船型系数校核 49

4.9小结 49

第五章 总布置设计 51

5.1概述 51

5.2舱容估算 51

5.2.1货舱容积Vc 51

5.2.2压载水舱容积V_B 51

5.2.3机舱、油水舱及其他舱室容积 52

5.3船舱的划分 53

5.3.1肋骨间距 53

5.3.2机舱部位与长度 54

5.3.3双层底 54

5.3.4首尾尖舱 55

5.3.5货舱 55

5.3.6水密舱壁 56

5.4上层建筑的划分 57

5.4.1船员定额 57

5.4.2主甲板 58

5.4.3救生甲板 58

5.4.4起居甲板 58

5.4.5船长甲板 58

5.4.6驾驶甲板 58

5.4.7罗经甲板 58

5.5主要舾装设备布置 58

5.5.1锚泊和系泊设备 58

5.5.2起货设备 59

5.5.3消防设备 60

5.5.4救生设备 60

5.5.5航行设备 61

5.5.6 无线电通信设备 61

5.5.7信号设备 62

5.6舱室的布置 62

5.6.1卧室 63

5.6.2餐厅 63

5.6.3娱乐场所与办公处所 63

5.6.4卫生设备 63

5.6.5医务处所 63

5.6.6驾驶室、海图室及报务室 63

5.7船用梯、栏杆、扶手 64

5.7.1船用梯 64

5.7.2舷墙和栏杆 64

5.7.3扶手 65

5.8金属门、金属窗、舱口盖 65

5.8.1金属门 65

5.8.2金属窗 65

5.8.3舱口盖 65

5.9小结 65

第六章 螺旋桨设计 67

6.1船体与螺旋桨相互影响系数的确定 67

6.1.1伴流分数 67

6.1.2推力减额分数 67

6.1.3相对旋转效率 67

6.1.4船身效率 67

6.2螺旋桨的初步设计 67

6.3螺旋桨的终结设计 70

6.4螺旋桨空泡校核 72

第七章 舵设计 76

7.1概述 76

7.2舵类型及数目的选择 76

7.3舵的几何要素 76

7.3.1舵面积 76

7.3.2舵高 76

7.3.3舵宽 76

7.3.4展弦比 77

7.3.5舵平衡比 77

7.4舵压力及其力矩的计算 77

7.4.1基本参数的确定 77

7.4.2伴流和推进器尾流的影响 77

7.4.3舵压力及其力矩计算 78

7.5舵机功率估算 80

第八章 舱容及浮态调整 81

8.1概述 81

8.2舱容估算 81

8.3空船重心估算 83

8.4各种载况下的重量和重心估算 84

8.5各种载况的浮态及初稳性计算 86

第九章 完整稳性计算 90

9.1概述 90

9.2稳性横截曲线的绘制 90

9.3进水角计算 91

9.4各载况下的静、动稳性曲线计算 93

9.5横摇角的计算 98

9.6风压倾斜力臂的计算 100

9.6.1受风面积及其形心位置 100

9.6.2风压倾斜力臂的计算 101

9.7最小倾覆力臂的计算 102

9.8稳性衡准数的计算 104

9.9完整稳性总结 105

第十章 干舷计算书 107

10.1计算说明 107

10.2主要数据 107

10.3干舷计算 107

10.3.1基本干舷 107

10.3.2方形系数对干舷的修正 108

10.3.3干舷甲板凹槽修正 108

10.3.4有效上层建筑和凸形甲板对干舷的修正 108

10.3.5非标准舷弧对干舷的修正 108

10.3.6最小船首高度 109

10.3.7夏季干舷 109

10.3.8热带干舷 109

10.3.9淡水干舷 110

第十一章 吨位计算书 111

11.1计算说明 111

11.2总吨位计算 111

11.2.1上甲板以下所有围蔽处所的型容积 111

11.2.2上甲板以上所有围蔽处所的型容积 112

11.3净吨位计算 113

结束语 115