船舶设计原理4-4性能预报(13-14)

1、船舶工程技术、船舶舾装方向船舶工程技术、船舶舾装方向 n适应的岗位群：适应的岗位群：n毕业生具备船舶舾装及船体生产设计、毕业生具备船舶舾装及船体生产设计、生产组织与管理能力。生产组织与管理能力。n主要从事船舶内装、船舶管装、船舶涂主要从事船舶内装、船舶管装、船舶涂装及装及船体建造领域的技术员船体建造领域的技术员、工艺员、工艺员、检验员等工作。检验员等工作。n船体分段技术员船体分段技术员 ；n船体计调员船体计调员 ；n修船计调员修船计调员 ；n放样检验员；放样检验员； n船体工艺员船体工艺员 ；n船舶舾装技术员；船舶舾装技术员；n船体涂装技术员船体涂装技术员 ；n技术安全员技术安全员 ；n船体总

2、装技术员船体总装技术员 ；n船体生产设计员；船体生产设计员；n管理岗位n 管理能力的培养-与人打交道 n技术岗位n 积累技术经验与资料 逐步提高n对外联络n 各种船厂、船检、船类大专院校大、中、小型船厂大、中、小型船厂CCS、地方船检、地方船检技术联络技术联络深造与提高深造与提高n1、消化设计技术任务书、消化设计技术任务书n2、对新船的总体构思、对新船的总体构思n 设计特征与船型构思设计特征与船型构思n3、初始排水量及主尺度确定、初始排水量及主尺度确定n 主尺度选取主尺度选取 船舶重量计算船舶重量计算n4、性能校核、性能校核n 稳性稳性 横摇周期（总布置草图）横摇周期（总布置草图）n 航速航速

3、 阻力阻力 主机功率主机功率n5、型线设计、型线设计n6、总布置设计、总布置设计n7、结构设计、结构设计n 结构计算结构计算 船体结构图船体结构图 45 船舶最小干舷船舶最小干舷 一、概述一、概述 船的干舷船的干舷(F )-自水面至露天甲板上表自水面至露天甲板上表面舷边处的垂直距离（船中处）。面舷边处的垂直距离（船中处）。即即F=DT+t，其中，其中t为甲板边板厚度。为甲板边板厚度。 所谓最小干舷，对船舶来说，所谓最小干舷，对船舶来说，根据根据内河载重线规范内河载重线规范计算得的计算得的Fmin值值根据根据海船载重线规范海船载重线规范计算得的计算得的Fmin值值规定船舶的最小干舷的考虑：规定船

4、舶的最小干舷的考虑： 一方面一方面是要减小甲板上浪。是要减小甲板上浪。 另一方面另一方面是要保证有一定的储备浮力。是要保证有一定的储备浮力。我国我国海船载重线规范海船载重线规范的基本精神的基本精神保证船舶具有必要的储备浮力保证船舶具有必要的储备浮力 季节区分为：冬季北大西洋区、冬季区、夏季区、季节区分为：冬季北大西洋区、冬季区、夏季区、 热带区、夏季淡水区、热带淡水区等。热带区、夏季淡水区、热带淡水区等。冬季区冬季区-北纬北纬350360以北和南纬以北和南纬33034.50以以南的一些风浪较大的海域。南的一些风浪较大的海域。夏季夏季-蒲氏蒲氏8级以上风力发生频率不超过级以上风力发生频率不超过1

5、0的海域。的海域。热带区热带区-蒲氏蒲氏8级以上风力发生频率不超过级以上风力发生频率不超过1的海域。的海域。季节区与时间有关季节区与时间有关 影响储备浮力大小的其他因素影响储备浮力大小的其他因素Cb大者其水下体积大，海水可灌入的量多。大者其水下体积大，海水可灌入的量多。因而对于因而对于Cb大的船，其干舷应取大些。大的船，其干舷应取大些。n船舶在海上航行，经常会遇到海浪打上甲板，冬季还会结成很厚 的冰，这就等于给船舶增加了重量。为了保障船舶安全，船舶必须留有一定的储备浮力（也叫保留浮力）。储备浮力是指船舶主甲板以下至水线之间水密空间产生的浮力，如下图所示。n 国际航行船舶的夏季最小干舷国际航行船

6、舶的夏季最小干舷 式中，式中，F0基本干舷基本干舷(mm)； f1 船长船长L100m的船舶干舷的船舶干舷修正值修正值(mm)； f2 方形系数对干舷的修正值方形系数对干舷的修正值(mm)； f3 型型深对干舷的修正值深对干舷的修正值(mm)； f4 有效的上层建筑和围敞室对干有效的上层建筑和围敞室对干舷的修正值舷的修正值(mm)； f5 非标准舷弧对干舷的修正值非标准舷弧对干舷的修正值(mm)。二、干舷计算二、干舷计算计算船的最小干舷，首先要按规范的定义，确定干舷甲板计算船的最小干舷，首先要按规范的定义，确定干舷甲板及船的主尺度及系数，其中：及船的主尺度及系数，其中： 干舷甲板干舷甲板，即用

7、以计算干舷的甲板，通常为上甲板，也，即用以计算干舷的甲板，通常为上甲板，也可选取较低一层甲板作为干舷甲板，但应符合规范的有关可选取较低一层甲板作为干舷甲板，但应符合规范的有关规定。规定。 船长船长L，即在吃水等于，即在吃水等于0.85D水线处从首柱前缘到舵柱后水线处从首柱前缘到舵柱后缘或舵杆中心线缘或舵杆中心线(无舵柱时无舵柱时)的长度，但均不得小于该水线的长度，但均不得小于该水线长度的长度的0.96，D为干舷甲板最低点处的型深。为干舷甲板最低点处的型深。 国内航行船舶的最小干舷国内航行船舶的最小干舷 内河载重线规范内河载重线规范2004 载重线标志载重线标志当船吃水超过相应的载重线标志，当船

8、吃水超过相应的载重线标志，港口监督部门将不准船出航。港口监督部门将不准船出航。 三、设计中实际考虑的因素三、设计中实际考虑的因素 船的干舷船的干舷F=DT+t。对于货船来说，干舷的。对于货船来说，干舷的大小主要考虑两个方面的要求：一是载重线规范要大小主要考虑两个方面的要求：一是载重线规范要求的最小干舷值，二是货舱容积要求所确定的型深求的最小干舷值，二是货舱容积要求所确定的型深D对应的干舷值。规范要求的对应的干舷值。规范要求的Fx是从安全出发提出的是从安全出发提出的最低值，而实际船的干舷值，应根据使用要求不同最低值，而实际船的干舷值，应根据使用要求不同而具体确定。通常，设计中有如下几种情况：而具

9、体确定。通常，设计中有如下几种情况： 1最小干舷船最小干舷船 对于货船，如载运积载因数小对于货船，如载运积载因数小( c Fx +T，船的，船的实际干舷大于最小干舷，这种船称为富裕干舷船。实际干舷大于最小干舷，这种船称为富裕干舷船。 油船因其油舱不再兼作压载舱，所以一般也是富油船因其油舱不再兼作压载舱，所以一般也是富裕干舷船。裕干舷船。 3变吃水船变吃水船 对于富裕干舷船，在设计时可根据规范核算最小对于富裕干舷船，在设计时可根据规范核算最小干舷，求得最大装载吃水干舷，求得最大装载吃水Tmax ，并使船体结构设计符，并使船体结构设计符合合Tmax的要求，此时的要求，此时Tmax又称又称结构吃水结

10、构吃水。这样，在一。这样，在一般情况下，船装载至般情况下，船装载至满载吃水满载吃水(设计吃水设计吃水)，而在装重，而在装重货时，船吃水达到货时，船吃水达到Tmax 。根据这种要求设计的船称。根据这种要求设计的船称变变吃水船吃水船。显然，这种船使用灵活方便，在经济上也是。显然，这种船使用灵活方便，在经济上也是有利的。有利的。 通常，在设计的初始阶段是参考母型船或统计资通常，在设计的初始阶段是参考母型船或统计资料，选取适宜的料，选取适宜的DT值，然后核算舱容及最小干舷。值，然后核算舱容及最小干舷。深入设计时，从船舶安全出发，要将规范对船壳及甲深入设计时，从船舶安全出发，要将规范对船壳及甲板开口的封

11、闭性及甲板泄水的顺畅性和保证船员安全板开口的封闭性及甲板泄水的顺畅性和保证船员安全所作的规定，如水密门、开敞甲板上开口的围板高度所作的规定，如水密门、开敞甲板上开口的围板高度及门槛高度、机舱开口的保护、舷窗结构、通风管及及门槛高度、机舱开口的保护、舷窗结构、通风管及空气管的高度和结构、舷墙排水口的大小等，以及对空气管的高度和结构、舷墙排水口的大小等，以及对“A”型船的步桥及出入通道等要求，在总布置及结构型船的步桥及出入通道等要求，在总布置及结构设计中加以贯彻。设计中加以贯彻。23 操操 纵纵 性性航向稳定性航向稳定性、回转性回转性和和转首性转首性。常规船型，船舶操纵从舵面积的选取常规船型，船舶

12、操纵从舵面积的选取及在舵、螺旋桨和船体型线的配合上及在舵、螺旋桨和船体型线的配合上加以注意即可。加以注意即可。 一、舵面积的确定一、舵面积的确定 舵面积是船舶操纵性的一个重要要素。舵面积是船舶操纵性的一个重要要素。舵面积舵面积 -舵的回转力矩舵的回转力矩操纵性要求操纵性要求舵面积舵面积 舵机功率、舵设备的重量和水阻力，舵机功率、舵设备的重量和水阻力，舵面积有一个适当的数值范围。舵面积有一个适当的数值范围。 舵面积比舵面积比 二、设计中要考虑的因素二、设计中要考虑的因素 (1) (1)舵、螺旋桨、与船体尾部型线要有很好的舵、螺旋桨、与船体尾部型线要有很好的配合。配合。 (2)(2)受航道限制时，应特别注意船的回转性能受航道限制时，应特别注意船的回转性能，选取较短的船长和较大的舵面积系数为宜。，选取较短的船长和较大的舵面积系数为宜。 (3)(3)