船舶设计原理复习题.doc

一、填空1. 按照海船稳性规范将海船划分为 远海航区（或无限航区）、近海航区、沿海航区、遮蔽航区 等4类航区；内河船舶的航区，根据水文和气象条件划分为 A、B、C三级，其中某些水域，依据水流湍急情况，又划分为急流航段，即 J级航段 。2. 从船舶的用途角度，船舶一般分为 军用船舶 和 民用船舶 ，民用船舶主要有 运输船 、工程船、工作船以及特殊用途船 等类型。3. 对新船的设计，主要满足 船舶适用、安全、经济和美观 等4个方面的基本要求4. 船舶在某一装载情况下的总重量是 空船重量 与相应载况下的 载重量 之和。5. 船舶稳性衡准公式中，和分别指船舶的最小倾覆力臂和风压倾侧力臂。6. 计算船舱进水后船舶浮态和稳性的基本方法有 增加重量法 和 损失浮力法 。7. 船舶在航行和停泊中的污染主要有 油类污染 、 散装有毒液体物质污染 、 包装的有害物质污染 、 船舶生活污水污染 、 放射性污染 等。8. 对船用垃圾的处理主要有 直接投弃法 、 粉碎处理法 、 焚烧处理法 等3种方法。9. 船舶防火的措施包括 一般防火措施 和 结构防火措施 。一般防火措施包括 控制可燃物质 、控制通风 、 控制热源 、 设置脱险通道 等几方面。10. 船宽增加将 有利于初稳性， 不利于 大倾角稳性。（有利于或不利于）11. 船舶的尺度比影响船舶的性能，其中：L/B主要影响 快速、操纵性、B/d主要影响 稳性及横摇 性、L/D主要影响 强度 性、D/d主要影响 抗沉 性。12. 估算船舶航速常用海军部系数法。一艘船舶的满载排水量为200t，主机功率为800kW，若取相近型船的海军常数为144.5，则该船的航速为 25 kn。(P106 4-14公式)13. 已知某货船的货舱容积由两部分组成，现量得其中一部分的体积及其型心为V=100m3，x1=2.0m，z1=2.5m；另一部分的体积及其型心为V=150m3，x1=1.0m，z1=2.2m。则该货船容积为 X=1.4 ，容积心位置为 Z=2.32 。14. 估算船舶空船重量及重心时，先估算出船体钢料、木作舣装、机电设备的重量和重心分别为：=805t，=0.01m，=3.1m；=112t，=1.01m，=2.3m；=72t，=5.32m，=1.3m；则空船重量和重心为：= 989 ，= -0.26 ，= 2.88 。15. 重质货物的积载因素 小，对船舶的货舱舱容要求 低 ，对船舶主要要素起作用的因素是重量 ，重质货物船属载重量型的最小干舷船，对应的积载因素在1.4以下。16. 法规对客船的结构防火规定，载客超过36人的客船，其船体、上层建筑及甲板室应以A-60级分隔为若干主竖区。“A-60”的意义是指：A级分隔，应用认可的不燃材料隔热，使规定的区域在 60 分钟内，其背火一面的平均温度较原温度升高不超过140，且在任何一点包括任何接头在内的温度较原温度升高不超过180。17. 船舶的型线设计归纳起来有 改造母型法 、 自行设计法 、 数学船型法 等三种方法。18. 表征船舶外形的特征参数主要有 主要尺度和船型系数 、 横剖面面积曲线形状 、 设计水线形状 、 横剖线形状 、 首尾轮廓及甲板线形状 。19. 常见的船尾型式主要有 巡洋舰尾 及 方尾 等常规型、球尾、双尾鳍、不对称尾及涡尾、隧道型及纵流船型。20. 船体水下部分的横剖线形状有 U 型和 V 型。21. 船舶横剖面面积曲线下的面积相当于船舶的 排水体积 ，其丰满度系数等于船舶的 棱形系数 ；面积形心的纵向位置相当于船舶的 浮心纵向位置 。22. 船舶纵倾调整方法的实质，就是采取一定的措施改变 重心纵向位置Xc 和型线设计时合理选择 浮心纵向位置XB 的问题。23. 位于舱壁甲板以下的机器处所，应设有相距尽可能远的 2 部钢梯引向的通往上层甲板的门，当设置有困难时，至少要有 部钢梯引向的通往上层甲板的门和 2 个能通往登乘甲板的应急逃生孔。24. 为了满足船舶在航行和操作中的各种要求，一般货船上配备各种必要的设备，如：起货设备 、锚泊和系泊设备、救生设备 、 操纵设备 、 航行、信号设备 等。二、简答题1. 什么叫船舶的续航力和自持力？与航速有何关系？答：续航力：一般是指在规定航速或主机功率下，船上一次装足的燃料可供船连续航行的距离。自持力：有时也叫自给力，指船上所带淡水、食品等能在海上维持的天数。2. 民船空船重量由哪几部分组成？载重量由哪些重量组成？答：船体钢料重量Wh，木作舾装重量Wf和机电设备重量Wm三大部分。载重量包括货物、旅客及其行李、船员及其行李、燃油、滑油及炉水、食品、淡水、备品及供应品等重量3. 船舶的横摇角主要与哪些因素有关？答：船宽、吃水、初稳性高度、船舶类型和舭龙骨尺寸4. 民船典型的载况与排水量有哪几种？答：民船典型的排水量及其载况有：（1） 空船排水量：船舶建成后交船时的排水量，此时的排水量就是空船重量。（2） 空载排水量：船上不载运货物、旅客及其行李的载况。其相应的载况有空载到港（油水等载重为设计储备量的10%）、空载出港（油水等载重为设计储备量的100%）。（3） 满载排水量：船上装载了预定的设计载重量的载况称为满载，相应的排水量即为满载排水量（或设计排水量）。其相应的载况有：满载到港（油水等载重为设计储备量的10%）、满载出港（油水等载重为设计储备量的100%）。（4）最大排水量：有些载运轻泡货物的货船，为加大载运重货时的载重量以提高其经济性，把吃水设计成可变的，在设计水线之上还加一个设计重载吃水线，结构设计时要满足这种吃水状态对结构强度等的要求，此时的吃水叫做结构吃水。这种典型载况叫做重载，对应的排水量叫做最大排水量，也称重载排水量5. 船舶在某一装载情况下的总重量由哪几部分组成？答：空船重量和相应载况时的载重量之和6. 客船分舱和破舱稳性常规计算的目的是什么？答：保证船舶在一舱或数舱破损进水后仍能保持一定的稳态和稳性7. 船舶的固定压载是指什么？在什么情况下需加固定压载？答：固定压载是固定加在船上的载荷，通常采用生铁块、水泥块和矿渣块，一般在船下水前后放在船底部。8. 何谓结构吃水？答：有些载运轻泡货的货船，为加大载运重货时的载重量以提高其经济性，把吃水设计成可变的，在设计吃水线之上还加一载重吃水线，结构设计时要满足这种吃水状态对结构强度等的要求，此时的吃水称为结构吃水。9. 解释：舱室渗透率、船舶的可浸长度及其曲线、安全限界线、分舱因数、分舱指数答：舱室渗透率是船舶破损后，在限界线下的被水侵占的舱室容积与各舱室容积之比。船舶的可浸长度及其曲线是为了不使船舶沉没对船舱长度所规定的限制。安全限界线是在船舶侧视图上，舱壁甲板边线以下76mm处的一条曲线。分舱因数决定许用舱长的因数分舱指数是船体遭受碰撞损坏后残存的概率10. 何谓舱制船舶、二舱制船舶和三舱制船舶，各对应的分舱因数F的范围是多少？（0.5F=1；0.33F=0.5；0.25F0.18的船）来说,摩擦阻力占总阻力比例很大，所以总阻力随船长增大而增加，较短的船长可以获得较低的摩擦阻力，其最低阻力船长较短。高速船（Fn0.3的船）因剩余阻力占总阻力的比例很大，所以总阻力随船长增加而减少，较长的船长可获得较低的剩余阻力，其最低阻力船长较长。基于上述原因，通常低速船都设计的短而肥，而高速船设计的较为瘦长。27. 大的吃水对增加螺旋桨的性能有何好处？答：增加设计吃水可增大大螺旋桨直径，提高其效率，吃水增加可加大螺旋桨的埋水深度，降低空泡，有利于螺旋桨工作。28. 船舶设计时，从哪几个方面考虑提高船舶的推进效率？答：（1）提高螺旋桨敞水效率 （2）提高相对螺旋效率 （3）提高船身效率 （4）提高轴系效率29. 什么是盲区？客船、货船和油船的盲区一般要求多大？答：从驾驶室里驾驶员眼睛到首端舷墙顶点引一直线，通常把这一直线与水面的交点和首柱间的一段区域称为盲区。客船的盲区长度为0.60Lpp0.70Lpp，货船及油船满载时平均为1.25Lpp,压载航行时约为2.0Lpp.30. 船舶在压载航行时，为什么要保证一定的首吃水、尾吃水和平均吃水？答：船舶的装载情况变化，船舶的浮态也随之发生变化。当尾吃水不足时，将使桨叶出水，使推进效率降低，引起空泡和振动；当首吃水不足时，首拍击现象严重，将引起首底破坏；而平均吃水过小，则船舶的受风面积增大，对稳性及航向稳定性都不利31. 船舶纵倾调整有哪些措施？答：1、改变双层底内油、水舱的布置2、改变双层底以上舱室的相互位置3、移动机舱位置4、设置首部平衡空舱或深压载水舱5、改变浮心位置32. 船上通道、出入口与扶梯布置应遵循哪些原则？答：1、各舱室的船员、乘客易于从其居住舱室进出；2、各舱室的船员、乘客易于到达露天甲板3、遇有紧急情况，备舱室的船员、乘客易于到达救生艇登乘甲板三、计算题： 1. 有一客货船，主机2台，每台功率971KW，其耗油率，续航力为3000（海里），航速13kn，辅机和锅炉燃油储备为燃油的30%，滑油储备为燃油的5%，船员人数100人，旅客1300人，淡水储备400t，食品5t，备品15t，载货量。风浪储备系数K=1.1，船员按每人重65kg、行李50kg计算；旅客按每人重65kg、行李30kg计算。求该船的空船重量，及满载到港时的排水量。解：船员及旅客重量及其行李：100（65 + 50）/1000 + 1300（65 + 30）/1000 = 135 (t)燃油和滑油：0.2179713000/13 2/1000 1.1（1+0.3+0.05） =144.4 (t)供应品：400 + 5 + 15 = 420 (t)载重量DW = 载货量 + 船员及旅客重量及其行李 + 燃油和滑油 + 供应品 = 430 + 135 + 144.4 + 420 = 1129.4 (t)空船重量LW = DW = 2430 - 1129.4 = 1300.6 (t)满载到港时的排水量 = 设计排水量 -燃油和滑油的90% = 2430 - 144.490% = 2300 (t)2. 有一艘沿海小货船，其主尺度为：，主机功率P=294KW，用另一艘小型货船资料估算该船的和值。型船资料如下：解：估算船舶的和的公式分别为：，则：=199/(488.84.2) = 0.112，= 0.112448.44.0 = 165.8(t)=105/(48(8.8+4.2) = 0.168，=0.16844(8.4+4.0) = 91.8(t)= 46/294 294= 46(t)=3.11/4.24.0 = 2.96，=8.4/8.8 = 0.95， =3.2/3.4 = 0.94，=1.840.94 = 1.73，=1.780.950.95/0.94 = 1.71，=1.73 + 1.71 2.96 = 0.483. 设计一艘载重量17500t的货船，初步选定一个主尺度方案后，估算排水量为24000t，船体钢料重Wh=4430t，舾装设备重Wf =1590t，机电设备重Wm=1045t，利用诺曼系数法修正设计船舶的排水量。（诺曼系数按公式N=1/(1-Wh/-2/3*Wf/)计算）。（LW=Wh+Wf+Wm， DW=LW+DW-， =NDW，1=+）4. 有一艘小型船，垂线间长=40m，=0.62，浮心纵向位置= 1.064m，现用垂线间长=44m，=0.65船的型线图进行（）法型线变换，型船的浮心纵向位置= 1.12m，设两船的CM相同，将两船各分20站，求设计船19、 18、17、16、15站各横剖面型线在型船型线图相应移动的距离。前后体棱形系数用下式计算：Cpf=Cp+2.25Xb, Cpa=Cp-2.25Xb解： 母型船前体棱形系数：=0.65 + 2.25(-1.12) /44 = 0.593设计船前体棱形系数：=0.62 + 2.25(-1.064) /40 = 0.560前体棱形系数变化量：=0.560 0.593 = -0.033=(1-0.9)/(1-0.593)(-0.033)40/2 = -0.162=(1-0.8)/(1-0.593)(-0.033)40/2 = -0.324=(1-0.7)/(1-0.593)(-0.033)40/2 = -0.483=(1-0.6)/(1-0.593)(-0.033)40/2 = -0.649=(1-0.5)/(1-0.593)(-0.033)40/2 = -0.8115. 某成品油船主要要素为：船长Lp