集发黄海轮TEU集装箱船的主尺度确定和总布置设计

1、船舶设计原理课程设计题 目：384TEU集装箱船的主尺度确定令把你所在的学习 中心名称完整填写 型后删除此文本框学习中心：层 次:专 业:专科起点本科年 级:学 号:一/春季入学则去掉/“ /秋”字，秋季/ 入学则去掉“ /春” 季一字。添加内容的时候注意文字下学 生:划线要完整。画 后删除此文本框。. 丿指导教师:完成日期:1 集装箱船概述本章需简单介绍集装箱船的相关内容， 例如集装箱船的特点， 集装箱船的发 展历程，并要求搜集现有集装箱船主尺度资料， 作为自己设计集装箱船的主尺度 的参考数据。集装箱船的特点 集装箱船可分为全集装箱船和半集装箱船两种，它的结构和形状跟常规货船 有明显不同。集

2、装箱船装卸速度高，停港时间短，大多采用高航速，通常为每小 时 20 23海里。近年来为了节能，一般采用经济航速，每小时 18 海里左右。在 沿海短途航行的集装箱船，航速每小时仅 10 海里左右。近年来，美国，英国， 日本等国进出口的杂货约有 70%-90%使用集装箱运输。首先，可以节约装卸劳动力，减少运输费用。一般货船采用单件或小型组合 件形式装运，费力又费时。 集装箱船采用国际统一规格的集装箱运输货物， 打破 了一捆、 一包单件装卸的传统形式， 大大减轻装卸工人劳动强度， 加快了装卸速 度，减少人工装卸费用。第二，利用集装箱船运输，可以减少货物的损耗和损失，保证运输质量。这 是因为货物在生产

3、工厂里就装进一只只集装箱，中途经公路、铁路、水上运输， 均不开箱，可把货物直接运到用户手中。这样，可减少货物在运输途中损耗和遗 失，还可节约包装费用。第三，集装箱船装卸效率高。一艘集装箱船的货物装卸速度大约是相同吨位 的普通货船三倍左右， 而大型高速集装箱船的装卸速度差不多是同吨位普通货船 的 4 5 倍。这样，可减少船舶停靠码头时间，加快船舶周转，提高船舶、车辆 及其它交通工具的利用率。由于集装箱船进行集装箱运输具有上述优点，所以，集装箱船和集装箱运输 得到迅速发展。 同时，集装箱船的出现， 对港口、 码头又提出了新的要求。 于是， 出现了传送带、货架搬运车、 铲车及各种形式装卸机， 还出现

4、专门停靠集装箱船 的码头。 集装箱船码头又长又宽， 可停靠各种类型的集装箱船， 码头上还有相当 宽大的堆放集装箱的场地。1.2 集装箱船的发展历程按照集装箱船的发展情况可分为第一、二、三、四、五、六代集装箱船：第一代集装箱船：出现于20世纪60年代，横穿太平洋、大西洋的总吨集装箱船可装载700-1000TEU第二代集装箱船：出现于20世纪70年代，40000-50000总吨集装箱船的集装箱装载数增加到 1800-2000TEU，航速也由第一代的 23节提高到26-27节。第三代集装箱船：出现于1973年石油危机以来，这代船的航速降低至 20-22节，但由于增大 了船体尺寸，提高了运输效率，致使

5、集装箱的装载数达到了3000TEU因此，第三代船是高效节能型船。第四代集装箱船：出现于20世纪80年代后期，集装箱船的航速进一步提高，集装箱船大型化 的限度则以能通过巴拿马运河为准绳，集装箱装载总数增加到4400个。由于采用了高强度钢，船舶重量减轻了 25%大功率柴油机的研制，大大降低了燃料费， 又由于船舶自动化程度的提高，减少了船员人数，集装箱船经济性进一步提高。第五代集装箱船：作为第五代集装箱船的先锋，德国船厂建造的5艘APLC-10型集装箱可装载 4800TEU这种集装箱船的船长/船宽比为78,使船舶的复原力增大，被称为第 五代集装箱船。第六代集装箱船：1996年春季竣工的Rehina、

6、Maersk号集装箱船，最多可装载 8000TEU，该 型船已建造了 6艘，人们说这个级别的集装箱船拉开了第六代集装箱船的序幕。 目前，上海外高桥造船厂已经成功为法国达飞轮船建造出国内最大的首制 18000TEU集装箱船，弥补了国内超大型箱船的新空白。1.3 现有集装箱船主尺度资料搜集（以下的内容要求学生搜集现有集装箱船的主尺度资料做成EXCEL表，及确定本次设计的集装箱船的参数。）本课程设计选择的集装箱船的参数为384 TEU，运输20fts的标准箱的集装箱。2船舶主尺度确定船舶的排水量、主要尺度以及船型系数统称为船舶的主要要素，它们是描述船舶几何形状的一些最基本的特征性数据，这些要素对船舶

7、的主要技术性能，诸如快速性、稳性、适航性、容量、总布置以及船舶的经济性等有重大的影响，对 船舶质量的好坏有决定性的作用。因此，恰当地确定这些要素，是船舶总体设计中的一项最基本最重要的工作。船的设计通常是由确定这些要素开始。2.1初始排水量及主要尺度确定（参考船舶设计原理p153。）集装箱船属于典型的布置型船舶，所以船舶的主要尺度的论证时从总布置出 发，在满足布置要求、排箱要求的前提下确定主要尺度。箱的分布情况：总箱2=_384_表2-1舱内和甲板上装载集装箱的数量舱内行数X=12列数丫=5层数Z=3折减后实际NH=168甲板上行数X=12列数丫=6层数Z=3折减后实际N）=216船宽B的确定集

8、装箱船船宽的确定取决于甲板上或者 =舱内装载集装箱的列数，即rd或rH， 并需考虑船舶稳性的要求，视何者为大而定。由甲板上集装箱列数确定船宽:B BC rD (rD 1)Cc式中Be 集装箱宽度，通常取标准箱宽，有时还须考虑欧洲箱的宽度;rD 甲板上集装箱的列数;Cc 集装箱列与列的间隙, 由舱内集装箱列数确定船宽：B考虑到紧固件的操作和标准，通常为,Be g (g n 1)Gc nCDK式中rH舱内集装箱列数;Be 集装箱宽度，通常取标准箱宽;n货舱内甲板纵桁数;Gc 货舱内集装箱列与列的间隙，其间隙为了便于安装导轨，通常 为，个别船仅为；Gd 甲板纵桁的面板宽度，通常取为；K舱口开口系数，

9、通常取为。表2-2集装箱船船宽的确定集装箱宽度Be =m甲板上集装箱的列数rD =6m集装箱列与列的间隙Cc =m舱内集装箱列数S =5m货舱内甲板纵桁数n =m货舱内集装箱列与列的间隙Gc =m甲板纵桁的面板宽度Gd =m舱口开口系数K =m甲板上：BBC rD ( rD1)Ccm舱内：BBC rH(rHn 1)GcnCDmK最终：B =船深D的确定表2-3 集装箱船型深的确定双层底咼度Hd =m内底距最下层集装箱高度h1 =m箱高度Hteu =m最上层货箱顶距舱口盖下缘距离f =m围板高度Hc =m拱高C=mD= Hd+HTEU xZ+g + f -( Hc+C) = m最终取D=2.1.

10、3 船长L的确定设3_货舱，第一货舱布置 _4_行集装箱，第二货舱布置_4行集装 箱，第三货舱布置_4行集装箱。在长度方向上的每两个20ft箱可以换装 一个40ft，故货舱长度可按40ft箱长计，但行数是上述行数的一半。按导轨的通 常尺度，取货舱口端壁与货舱间距离为，取货舱间纵向间距，货箱与导轨间每面留间距。（下表为三个货舱，如果货舱数大于 3，则需要续加表格。）取实际肋骨间距长度为sd =mm,按肋位数计算：表2-4集装箱船船长的确定第一舱(11=( Lteu +X 2) x 2+2X +=第二舱12=( Lteu +X 2) X 3+2X +2X =第三舱l3=( Lteu +X 2) X

11、 2+2X +=计算肋位后|第一舱1 -（取几个肋位，填完删掉）XSd =m第二舱J =（取几个肋位，填完删掉）XSd =m第三舱b =（取几个肋位，填完删掉）XSd =m货舱长度|.第一舱L1=l1+（货舱间设置吊车、通道等肋位数）XSd =m第二舱L2 = l2 +（货舱间设置吊车、通道等肋位数）X Sd =m第三舱L3 =l 3 +（货舱间设置吊车、通道等肋位数）X Sd =m货舱总长度L=Li + L2 + L3 =m尾尖舱La =m机舱Lm =m首侧推装置舱Lfp =m首尖舱Lf =m船长Lpp =m最终Lpp = L+La+Lm + Lfp + Lf =m（尾尖舱、机舱、首侧推装置

12、舱、首尖舱的长度根据自己的设计取。）排水量估算空船重量钢料重量Wh按照下式估算：Wh 0.04607 l1-659 b0-7777d 02825 =t舣装按照下式估算：Wf O.O912L1.604B0.4705 D0.0154 =t机电 按照下式估算（取主机额定功率BHP=kV）BHP 05Wm 169.14（） .370.3= t1000空船重量 LW=（Wh + Wf + Wm） X =_2159_t其中系数是考虑了的储备重量。载重量1. 集装箱重量：Pc每箱重量总箱数NT _168.集装箱总重量_4639_t2. 燃油重量是按照以下公式估算的：RWo O.OOIgoPs kVs式中：主

13、机耗油率g0=171 g/kWh主机持续使用功率续航力风浪储备FS = 10458kWR = 10000 n mileK =计算得到W 0 = _193_ t3. 锅炉水重量WbwWbw = X W0=4. 滑油重量W1W = x w0 =5. 船员生活用水船员定员为20人，每人每天消耗淡水110kg，自持力60天，则 船员生活用水=6. 人员及行李船员每人65kg，行李60kg，则人员及行李重量= t7. 食品船员每人每天消耗5kg食品，自持力60天，则食品重量=8. 备品由于本船无限航区，且自持力为 60天，所以 备品重量=X LW=以上28油水等消耗品重量总计t载重量总计排水量=空船重量

14、+载重量=吃水及方形系数估算吃水参考母型船，根据设计船与母型的载重量和船型参数的差异，取吃水d=方形系数Cb0.787aLppBd式中，a为海水密度，kg/m32.4性能校核稳性校核表2-5稳性校核计算表项目数值系数A吃水d浮心高度Zb系数A2横稳心半径r重心高度系数E重心高度Zg初稳性高GMB2C2表中Zb Aid，系数A 5 ，横稳心半径r A2皂，系数A2-w -bd 11.4-bGM Zb r Zg，ZgD。水线面系数-w及重心竖向高度系数，参照母型船确定。初稳性高度按下式核算GM Zb r-Zg。（如果GM 0.3m，则满足规范要求，如果不满足要求，则需要调整设计的主尺度。)航速校核主机功率 BHP _2200_kW (MCR ) ，转速