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文档简介
1、级散货船总布置设计报告 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 1 前言1 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 2船舶主尺度确定4 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 设计船的简要分析4 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 初始排水量及主要尺度确定4船宽B确实定4船深D确实定5船长L确实定5 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 2.4
2、设计船主要要素确实定6设计船主要要素的初步计算6设计船主要要素的初步确定8 HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 排水量估算9空船重量9载重量9 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 吃水及方形系数估算11吃水11方形系数11 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 性能校核11稳性校核11航速校核13 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 3总布置设计14 HYPERLINK l bookmark8 o Current
3、 Document 总布置概况14 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 遵循的原那么14 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 肋位划分15 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 双层底高度和双壳宽度确实定15总布置设计15D = 2xB即设计船的主要尺度要素为,L=248.5m, B=36.94m, d=12.74m, 0=24.05m, Cb - 0.8411设计船主要要素的初步确定由上述三种方法可得到三种主要要素方案,见表2.4.表2.4三种主要要素
4、方案的比拟主要要素LBDdCh估算方mmmm母型换算法239.035.5323.1313.770.8408统计公式法232.035.9422.4613.510.8440主尺度比法248.536.9424.0512.740.8411根据现代散货船统计资料得,L/。在8.017.0之间,L/B在6.08.0之间, 5/d在2.02.6之间。散货船属于低速船,除了专用的自卸散货船等专用船以外,30000t以上的绝 大多数散货船的服务航速都在14kn至14.5kn之间。本船为载重量为82000t的大 型散货船,航速要求在15kn,所以本设计船在航速方面要求是比拟高的,故L/O 和L/8应尽量大一些。以
5、上三种方案中,L/C和乙/8比拟接近,且都在统计范围 内,所以本船的L/D和乙/3选取值只要在现代散货船统计范围内即可。对于方形系数,据赛维尔雷夫分析大量资料后得出估算临界方形系数值的关 系式为:(2.13)嬴=1216-2.4(计算三种方案的临界方形系数,得表25如下所示。表2.5方形系数统计资料计算各方案临界方形系数结果工程母型换算法统计公式法主尺度比法Cbt0.83720.83150.8445由表2-3可知,只有母型换算法和统计公式法符合要求。对于载重型船舶,考虑到使用上和建造价格等方面的要求,设计时不应片面 的强调阻力性能而选用过小的方形系数。由于本船傅汝德数在0.18左右,对阻力 影
6、响可以不予考虑,如果a值太小,势必影响舱容和布置;而从造价要求考虑, 总是要求将船设计得短些、饱满些。据相关资料显示,N413船是舟山中远船务建造的第一艘82000DWT散货船, 也是DAELIM公司82000DWT系列散货船的第一艘。船型长229米,型宽32.26 米,型深20.25米,总载重吨82000吨。根据上述现代散货船的统计资料和实船资 料,综合第一、二、三号方案,设计船舶主要要素的初步拟定为:Lpp = 232.00ppmB= 36.4 mD= 22.4 md = 13.8mC/? =0.844初步选择的这一组主要要素符合一般八万吨级散货船尺度的通常范围。为了 提高经济性要求,应尽
7、量降低钢材消耗及造价,这就要求船长较短;而为了提高 快速性,满足高航速的要求那么要求船长加长。因此本船在主要要素的选择中考虑 了两方面的要求,经过三种方案的比拟,体积小者钢料少,所以选择如上。排水量估算空船重量(1)钢料重量也按照下式估算:Wh = 0.04607Ll659B0-7777jD-2825 =4212,846_ t(2)般装按照下式估算:Wf =o.0912Li-604B0-4705jD0,54 =_1187.718_ t(3)机电按照下式估算(取主机额定功率3夕=_13280kW):也=169.14()5 + 370.3 =_987 t空船重量 LW=(此 + Wf + 叱”)X
8、 1.045 =_6675t其中系数L045是考虑了 4.5%的储藏重量。载重量载重量与排水量的比成为载重量系数,它反映了运输船舶装载能力的大小, 表示排水量的利用率。载重量系数的初步拟定用于初步确定设计船的排水量。(1)集装箱重量:每箱重量Pc = 15t总箱数Nt = _350_9集装箱总重量13395_t(2)燃油重量是按照以下公式估算的:W. =O.QQl g.Ps-k匕式中:主机耗油率 g()=171 g/kWh(2.14)主机持续使用功率P, = 10458kW续航力R = 10000 n mile风浪储藏K = 1.15计算得到Wo = 1143一t(3)锅炉水重量W.w历=0.
9、05 x=57.15 t(4)滑油重量“叱=0.05 X 叱)=57.15 t(5)船员生活用水船员定员为20人,每人每天消耗淡水UOkg,自持力60天,那么船员生活用水=132(6)人员及行李船员每人65kg,行李60kg,那么人员及行李重量=2.5_t(7)食品船员每人每天消耗5kg食品,自持力60天,那么食品重量=_6_t(8)备品由于本船无限航区,且自持力为60天,所以 备品重量=0.1 XLW=_667.5 t以上28油水等消耗品重量总计1924.8t载重量总计_13395_t排水量=空船重量+载重量=_15320_t10吃水及方形系数估算吃水选用大一些的吃水对提高螺旋桨工作性能和降
10、低阻力有利。同时增加吃水, 可加大螺旋桨的埋水深度,还能在纵摇时减少螺旋桨出水的可能性,对耐波性也 有好处。然而,随着吃水的增大,船体湿外表积增大,从而使得阻力随之增大。 现代散货船的大约在2.02.6之间。本船最大载重时是结构吃水状态,所以该排 水量为结构吃水排水量。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=10m。方形系数方形系数是一个反映船体水下局部肥瘦程度的系数,是排水量和各主要尺度 间的纽带,应选择主要尺度时,也同时选择方形系数。从船体重量及载重量方面 考虑,Cb太小,船的主尺度就会很大,船体重量就会增加,钢料消耗增大,船舶 造价也就随着提高,同时由于空船重量
11、大了,载重量会相应降低;从适应航道要 求上,如果Cb也小,必然使船舶的L、B变得很大,不适应航道的要求,同时也 不利于操纵性。但是对于高速舰船,减小Cb通常对改善阻力性能是有利的。式中,儿为海水密度,kg/m性能校核稳性校核稳性校核包括初稳性和大角稳性校核,在主要尺度确定时通常只作初稳性校 核,因为在初稳性校核之后,按照初稳性高度的大小,根据母型船的大倾角稳性 情况,一般可以判断出设计船的大倾角稳性。初稳性校核的内容是估算初稳性高 度,并检查其是否符合设计船所要求的数值。表2.6稳性校核计算表11工程数值系数40.53吃水d10.2浮心高度5.41表中Zb = A,d,系数4=横稳心半径r=4
12、生,系数4=J, 。卬 + Gd11 ACb系数A20.078横稳心半径r6.54重心高度系数&0.66重心高度Z。9.174初稳性高GM2.776GMZb + r-Z, Zg=G-Z)。水线面系数C;及重心竖向高度系数q ,参照母型船 确定。初稳性高度按下式核算 GM = Zb + r-Z o初稳性高度的估算按初稳性方程式进行GM = Zh+r-Z-3h式中 的一所核算状态下的初稳性高度;Z,一相应吃水下的浮心高度;一一相应吃水下的横稳心半径;一所核算状态下的重心高度;原一自由液面对初稳性高度修正值,此处暂时忽略不计。由公式得到浮心高度的近似公式Zh = axd其中,q =0.948 0.6
13、8邑 + 0.23(旦)2 =0.564方形系数G,水线面系数C“,=匕阻 = 0.898,得Z=7.86m.(2.16)(2.17)(2.18)其中,代入相关数据得到 重心高度B2rad0.083C0Q8Q6Gr = 7.739 m.Zg=8(2.19)(2.20)(2.21)由诺曼公式得到横稳心半径的近似公式其中,c系数,取自母型船,C值的一般数值范围见船舶设计原理2-4表,取空载时为0.64,满载是为0.62.由此可得,空载时Zg=14.336m,满 载时 Zg=13.888m.初稳性高度GM=Zh + r- 4 6h(2.11)由上式可得,满载时而 = L711m0.15m,满足初稳性
14、高度下限值;12空载时GM =L263m0.15m,满足初稳性高度下限值。(2)调谐因子的计算波浪周期/=0.8VI(2.23)式中 4一波长,远洋船取160m.代入数据得(10.1s空载时,横摇周期B2+4ZjTe = 0.58 fJGM = 24.09s(2.24)满载时,横摇周期7; =0.58/B2 + 4Z;GM=20.455(2.25)式中/一修正系数。3/。2.5时,八 1 + 0.07(3/4-2.5);5/d2.5,代入相关数据的了 = 101。人二冬1.3(2.26)调谐因子要求稳性校核的最终计算及校核结果见表2.7O表2.7初稳性计算及校核结果工程空 船满 载系数 J0.
15、640.62重心高度 Z /m14.33613.888O初稳性高度而/m1.2631.711横摇周期 7; /s24.09 1320.4513调谐因子 AL853l.31.5731.3从表2-5中可以知,本船满足初稳性的要求。航速校核主机功率 BHP = 10000kW(MC),转速N = 600r/min ,计算航速时取功率 为 0.95MCR,即为 9500ZW。初步估算航速,用下面的经验公式计算:Vv = L765L,298B491匕148163“尸。995(2.27)= 16.5kn估计设计船的航速:16.5kn所以初步符合设计要求。133.1总布置概况(1)上甲板前部设有首楼,首楼内
16、布置有木工工作室、油漆间、锚链舱、锚 机控制室和缆索舱。(2)上甲板尾部设有尾楼,尾楼内布置有舵机舱,粮库,仓库,鱼肉库,贮 藏室,carbon dioxide二氧化碳室,空调机室,洗衣室,机舱棚,厕所,浴室,2 人住室四间,走廊和通往上层甲板的梯道。(3)尾楼甲板上设有五层甲板室。(4)尾楼甲板甲板室内布置有电控室,储藏室,三管室(1人),水手长室(1 人),二管室(1人),电讯员室(1人),三副室(1人),电控室,消防用品室, 水手室(3人),厨工室(2人),浴室,餐厅,厨房,机舱棚,通往上、下甲板的 梯道。(5)尾楼甲板尾部设有带缆桩,导缆孔,导缆钳,系船索等系泊设备。(6)艇甲板甲板室
17、内布置有大管室(1人),二副室(1人),政委室(1人), 电控室,大付室(1人),风机室,贮物室(2间),药品室,海关贮室,被服库, 浴室,厕所和通往上、下甲板的梯道。(7)艇甲板尾部设有系船索卷车和小型起吊设备。(8)艇甲板的右舷设有封闭式救助艇,两舷各设20人气胀式救生伐三只。(9)船长甲板室内布置有蓄电池室,充电池室,轮机长室(1人),船长室(1 人),电控室,报务员室(1人),贮藏室,厕所和通往上、下甲板的梯道。(10)船长甲板后部设有烟囱。(11)驾驶甲板甲板室布置有驾驶室,报务室,蓄电池室,海图室,厕所和 梯道。(12)罗经甲板上设有信号雷达桅,声光信号设备等。(13)首楼甲板上设
18、有锚链机,系泊设备,通往主甲板的梯道和前桅一根。3.2遵循的原那么在总布置工作中,除了注意各类船舶布置上的特殊要求之外,对各类船舶在布 置上应遵循的一般规那么如下:(1)布置时,应最大限度地提高船舶的使用性能;(2)布置时,应考虑对船舶航海性能、结构性能和平安性能的影响;(3)布置时,注意结构的合理性,以提高船舶强度;14(4)布置时,注意便于建造、修理、检查、保养以及设备的更换;(5)在布置住舱和工作舱时,注意考虑工作需要和方便,又力求缩小差异;(6)在经济、实用的前提下,适当注意造型美观大方。在调查研究的基础上,进行全面地分析比拟后,做到合理恰当地取舍,创造 性地完成总布置设计。肋位划分由
19、钢质海船入级与建造规范,肋骨位标准间距S,按以下公式计算: Sh =0.0016Lpp+o.5 (m),但不大于0.7,本船垂线间长4P = 232.0m,经过计算 得到邑=0.8712m。要求肋骨间距不大于0.7m,而本船属于大型散货船,考虑本 船的实际情况,并参照母型船肋位长度,实际选取肋位$= 0.8m,首尾尖舱内肋 位 Sb = 0.7 m.双层底高度和双壳宽度确实定根据钢质海船建造规范规定,当4P 276机时,应在船中部设置双层底,并延 伸至防撞舱壁及尾尖舱舱壁或尽可能接近该处。因为双层底有利于搁浅、触礁时 的平安性,并且可作为淡水、燃油及压载舱之用,所以,除小型船舶因地位限制 难以
20、采用外,中型以上的干货船都设双层底。当散货船双舷侧内为纵骨架式时,骨材内外表之间的最小间距应小于0.8m, 货舱长度平行局部以外,由于结构形状的需要,该间距可以减小,但应不小于0.6m。 考虑到骨材高度的影响,应选定双舷侧的宽度为1.3m.总布置设计船体局部的布置(1)水密舱壁划分水密舱壁将船体划分为首尖舱、货舱、机舱、尾尖舱。按照钢制海船入级 与建造规范中规定,设计船水密舱壁数不少于8个。(2)机舱的位置及长度机舱设置于尾尖舱之前,根据统计公式Iml+C(3.1)式中C中机型取C = 45;中后机型C = 46;尾机型取C = 1012代入数据以及考虑舱壁落在肋位上的要求,/,“ = 21.
21、60m 0(3)首、尾尖舱长度确实定15按照船舶与海上设施法定检验规那么中规定:货船的防撞舱壁应通至干舷甲板,此舱壁距首垂线的距离应不小于0.05L或 10m,取其小者,不大于0.08L;对于具有球鼻首的船舶,那么应量至球首长度的中 点,或艄垂线以前船长的1.5%处,或艄垂线以前3m处,取小者。经计算比拟, 设计船取15.8m.尾尖舱长度一般取0.035%0.045小,本船取12.5m.(4)货舱区及其他舱室的划分隔舱的长度还必须满足抗沉性要求船的分舱和破舱稳性对舱长的限制,从横 强度方面来说水密舱壁间距不宜超过30m,所以设置7个货舱。参考母型船布置,以舵杆中心线处为0号肋位;船尾#11为尾
22、尖舱,#7 #11为尾轴冷却水舱,肋骨间距为700mm; #11#38为机舱,#38#50的底边舱 为淡水舱,#44#49为污散货水舱,#38#280为货舱区,#50#280的底边舱为 压载水舱,#38#280的舷侧和顶边舱为压载水舱,肋骨间距为800mm; #280 船首为首尖舱,肋骨间距为700mm.各露天甲板上的布置(1)驾驶室:本船驾驶室放在上层建筑最高一层甲板(驾驶甲板)上。驾驶 室的面积满足布置航电设备与工作人员活动所必须的场所需要,横向不通到两舷, 留着的驾驶甲板用于驾驶员瞭望观测。驾驶室两边设有扶梯通罗经甲板。(2)海图室:本船海图室位于驾驶室左后方,并有门与驾驶室相通。海图室
23、 内有海图桌、航海资料文件柜、侧位仪等物品。(3)报房:本船报房位于驾驶室的右后方,内部设置无线电通信设备。(4)雷达室:本船由于面积的限制,将雷达装置放在海图室内。(5)蓄电池室:本船蓄电池室设置在海图室后方,设有通向露天甲板的门, 保证海损时应急工作的方便。(6)应急消防泵舱:本船应急消防泵舱位于首尖舱后,内设一台动力驱动的 应急消防泵。(7)本船绞盘控制室、船匠室、缆索室、油漆库都设置在售楼内部,内部有 良好的通风设备和直通露天甲板的出入口。(8)公共舱室及服务处所:本船公共舱室及服务处所包括厨房、餐厅、会议 室、吸烟室、健身房、厕所、医务室、更衣室、洗衣房等。本船还设置有各种用16途的
24、储藏室,包括粮食库、食品库、日常用品储藏库、消防控制中心等。水密舱壁设置防撞舱壁依据规范第1篇164.1要求“防撞舱壁一般应设置在距首垂线0.050.1L范 围内”艄泵舱后舱壁应设为防撞舱壁。水密舱壁依据规范第1篇要求“船舶应在船首设置水密防撞舱壁和在船尾设置 水密尾尖舱舱壁,船长大于30m的船舶的机舱前后壁以及船长小于30m的船舶的 机舱前壁应为水密舱壁”。因此机舱前后壁、首防撞舱壁和尾尖舱舱壁设置为水密 舱壁。依据规范第1篇263.1要求“双层底内应设置间距不大于0.3L的水密实肋板。 水密横舱壁下方应设置水密实肋板”。因此在肋位#20、#66、#112、#157处设置水 密舱壁和水密实肋
25、板。通道、出入口与梯道的布置通道的布置规范对通道的最小宽度要求是不小于0.8m。本船设有两条纵向通道和一 条横向通道,宽度分别为1.33米和1.2米。满足规范要求。在完成船舶总体布局 与区域规划后,再进行交通路线与舱室的布置。合理地组织、利用和分配空间, 以充分提高船舶有限空间使用率,尽量的扩大舱室的空间感。出入口的布置本船卧室的们向内开;通往开敞甲板的门向外开,梯道的门为自闭式门;餐 厅、会议室、吸烟室的门为两面军可开关的活动门。本船各卧室的门的宽度为0.7m。 满足要求。除机器处所外,应在船员出入的处所以及船员经常使用的处所内设置 脱险通道。17 TOC o 1-5 h z 船体局部的布置
26、15各露天甲板上的布置16 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 水密舱壁设置17防撞舱壁17水密舱壁17 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 通道、出入口与梯道的布置17通道的布置17出入口的布置17梯道布置18 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 陋装设备18锚泊和系泊设备布置18舵设备18救生消防设备设备18航行、信号设备的布置19货舱舱口盖19 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 结论20 HYPE
27、RLINK l bookmark26 o Current Document 参考文献21 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 附录22梯道布置本船竖向各层甲板间设置两组梯道,其扶梯均为钢质结构。船员居住区内扶 梯的最大倾角为50 ,梯道宽为1.0m,梯踏步的垂向间距为0.2m,梯踏步深度为 0.25m。扶梯高度为1.2m.,且有扶手。3.8艇装设备锚泊和系泊设备布置本船首部设有500Kg霍尔锚2 口、甲板上设有电动锚机、擎链器、起锚器。 锚设备还包括锚链、锚链筒、锚链舱等组成。各系船索的长度应不小于200m或船 长,以较小者为准。为便于操作,纤维
28、索直径应不小于20mm。甲板货船和集装箱 船干舷甲板以上载货高度取货物装载区的围壁高度,如围壁高度低于载货高度, 取载货的平均高度。本船系泊设备包括缆索、导缆器、系缆桩、绞缆机等组成、系泊设备的布置 应保证操作方便,各属具工作时不互相干扰,属具的数量和规格应满足规范及船 东的要求。舵设备舵设计的主要问题是决定适当的舵面积,确定舵的外形、剖面形状。考虑到 制造工艺的方便,本船采用梯形平衡舵,其剖面采用流线型。因为流线型剖面阻 力小,压力作用中心的位置随舵角的变化范围小,有利于减小舵机功率。本船设 有由随动液压舵机控制的流线型平衡舵一具。舵机舱布置于尾楼尾部。本船舵布 置于船尾螺旋桨的尾流中。采用
29、美国NACA翼型舵1只,电液式式舵机1台,功 率3000KW,最大转舵角度为90度。救生消防设备设备本船救生设备由救生艇、救生筏、个人救生设备(救生圈、救生衣、浸水保 温服等)、弹抛器具、通讯设备(救生筏用手提无线电设备、救生艇用应急无线电 示位标、双向无线 设备等)、遇险火焰信号以及艇筏的登乘及降落装置等组成。本船设有两艘全封闭普通型救生艇,布置于艇甲板位置的船舷两侧。其他消 防、救生设备均按规范相关要求进行配备和布置。所以本船配置救生衣30件,18 救生圈15个,其中2个设有可浮救生索;8个设有自亮灯,其中2个设有自发烟 雾信号;全封闭式30人玻璃钢救生艇1只,30人救生筏2只。航行、信号
30、设备的布置(1)前桅:在船首设置桅杆,上面配有一盏桅灯,桅灯在船体以上的高度为 10m。(2)后桅:本船后桅设于尾部上层建筑的顶甲板上,该桅除安装各种信号灯 以外,还用于安置雷达天线等。(3)信号设备:本船信号设备包括信号灯(有桅灯、拖带灯、白环照灯、红 环照灯、绿环照灯、左舷灯、右舷灯、尾灯等)、闪光灯(有手提式、旋转座式、 桅顶式等)、号型和号旗。桅灯应安装在船舶纵中剖面上,且应高于和离开其它一切灯光和遮蔽物。货舱舱口盖本船设折叠式水密钢质货舱盖4套,由液压开舱机启闭,开舱机的液压泵站 设在桅屋内。舱口开口大小:NO1货舱口为18.75mX 14.5m, NO2、NO3、NO4 的货舱口为
31、22.5mX16m。19结论总布置设计的过程需要认真查询很多规范内容,此局部比拟重要的是舱容校 核,舱容需要满足之前设计方面的要求,做完校核后才能展开其它的布置工作。 由于选取的母型船性能比拟可靠,因而本设计船能够很好的继承母型船的优点, 对于母型船存在的一些缺乏之处设计者在进行设计时加以改进,取得了良好的效 果。可见在船舶设计中,母型选取的好坏在一定程度上可能影响设计船的各项性 能,设计者应该充分分析设计任务书的要求,选取合适的母型。20参考文献1徐旭敏,高峰滁蓉.4600TEU小型超巴拿马型散货船结构设计J.船舶设计通讯.2017(03)韩铳杨旭.4250TEU散货船的结构设计J.船舶.2
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33、分析J .上海造船.2017(03)11周云龙.20.5万吨散货船的优化设计J.青岛远洋船员职业学院学报.2015(01)12刘源.山船重工3万t大湖型散货船8号船顺利交付J,中国修船.2016(03)13周云龙.20.5万吨散货船的优化设计J.青岛远洋船员职业学院学报.2016(01)14刘源.山船重工3万t大湖型散货船8号船顺利交付J,中国修船.2016(03)15崔燕.太平洋造船推三型节能散货船J .中国船检.2015(06)Mitsuru Kitamura,Hisashi Nobukawa,Fengxiang Yang. Application of a genetic algorit
34、hm to the optimal structural design of a ships engine room taking dynamic constraints into consideration|J|. Journal of Marine Science and Technology . 2015 (3)Guo Xu,Cheng Gengdong. A new approach for the solution of singular optimum in structural topology optimization!J). Acta Mechanica Sinica .20
35、17 (2)M. K. Rahman. Automated optimization of transverse frame layouts for ships by elastic-plastic finite element analysisJ. Structural Optimization .2016 (3)U. Kirsch,S. Taye. On optimal topology of grillage structuresJ. Engineering with Computers . 2015 (4)21附录221前言研究背景目前水运干线主力船型为散货船、液货船、散货船、商品车船
36、。随着经济结 构的转型,可预期散货船会有较大开展。从目前市场需求来看,散货船的大型化 已经成为水道运输的主潮流。在全球范围内,由于世界经济的复苏,新船的成交 量和手持订单量逐渐增加,而小箱位的内河散货船已逐渐暴露出老龄化严重,运 能缺乏的问题。近年来,散货船的开展速度特别快,不但新造船的数量猛增,而且单船的装 箱数也迅速增多,尤其是主尺度经济、船体线型优秀、航速高、船体振动小的船 型深受船东的欢迎。研究和开发优秀的线型对散货船有格外重要的意义,因为当 时散货船向高速化开展的趋向已经十清楚朗,支线喂给船的服务航速,干线航行 船舶服务航速大于,有的已高达。因此,能推向国际市场具有竞争力的船型必须
37、具有主机功率小、燃油消耗少的优点,这就要有阻力小、推进效率高、快速性好 的线型。研究意义随着科技的开展,老旧的船型需要进行重新优化设计,从而推陈出新,制造 出先进的船舶产品,这样才能为船厂获得最大的经济效益,也可以促进船舶行业 健康快速的开展。船舶市场欣欣向荣,先进的船舶产品与较短的生产周期在各个 船厂参与市场订单竞争中成为了主要因素。由于其工作性质的特殊性以及工作环 境和受力状况的复杂性,决定了人们对其结构形式、强度、稳定的关注和探究。 经过大量的推广与研发,已经使我国船舶设计工作更加高效。但综合比照国外先 进的船舶企业,我国船舶设计技术的总体水平与信息化程度仍然落后,船舶设计 仍然面临许多
38、矛盾与问题:本课题针对规划中的水运通道,着手研究能适应新通道的标准化散货船型, 提高船舶营运效率,降低运输本钱,提升内河航运竞争力。国内外散货船研究现状研究现状随着工农业生产的开展和国内外贸易的不断扩大,大量的各种各样的货物要用 各种不同类型的货船运输。散货船自20世纪50年代中期出现以来,总体上保持 着强劲的增长势头。在国际航运业中,散货船运输占货物运输的30%以上。由于 货运量大,货源充足,航线固定,装卸效率高等因素,散货船运输能获得良好的 经济效益,散货船已成为运输船舶的主力军。随着世界经济的开展,散货船运输 仍将保持较高的增长势头。在20世纪50年代后期,在一些国家的铁路运输上首先 出
39、现了集装箱运输的方式,后来又开展到水陆联运组成了集装箱运输线。从船队规 模看,2000年以前2万-5万吨散货船的数量基本满足国内运输需要,2000年后随 看货运量的增加,尤其是我国矿石的进口量近儿年的持续快速增加(2003年已达1.6 亿吨),极大地增加了散货船货运量。因此,我国船队最近几年应加快老龄散货船 的更新及大型散货船的建造,以适应我国经济开展的需求。虽然我国造船完工量、手持船舶订单连续6年保持快速增长,三大造船指标 已全面超越日本,位居世界第二。但是我国船舶工业自主开发设计的主流船型的 性能参数与日韩等国家的先进船型相比还有一定的差距。主要船用设备依赖引进 国外专利技术制造,甚至直接
40、引进国外先进设备。在船舶市场逐步由卖方市场转 向买方市场,国际船舶新标准、新规范不断推出的形式下,船东对船型、船用设 备的要求更加苛刻。散货船的开展历程从2010年7月1日之后安放龙骨的散货船在船舶设计时为散货船那么将终身为 散货船,即使船舶由散货船改为主要装运单元货物也仍视为散货船。20世纪50年 代之前没有专用散货船,因发生较多海损事故,逐步形成了现在广泛运用的专用 散货船结构形式。正式建造的第一艘散货船是1957年建造的。它航行于纽约与休 斯顿之间。该船在试运三个月后,取得了巨大的营运效果,引起航运界的极大注意。第一艘国外运输的散货船是I960年航行于纽约与拉丁美洲的港口之间。大西 洋运
41、输从1965年开始,太平洋从1967年开始,从日本驶向美国旧金山,以后就大量发 展起来了,而且船舶的尺度也越造越大。表1.1散货船的开展历程及相应技术指标出现时期载箱量(TEU)航速(节)第一代散货船1968 年70020第二代散货船1970 年160022第三代散货船1972 年301026第四代散货船1981 年3500242第五代散货船1988 年440024.56000TEU散货船1996 年600024.57500TEU散货船2001 年7506258000TEU散货船2003 年806325.29000TEU散货船2006 年960025.42船舶主尺度确定设计船的简要分析本船为钢
42、质单甲板、球首、球尾、单机、单桨、尾机型多用途散货船。主甲 板上设有舱口围,舱口围上设有液压折叠式风雨密舱口盖。本船社有两个大开口 货舱,两个货舱中间用#72水密舱壁隔开。NO.1货舱和NO.2货舱的舱口盖均能 100%的开启,故该船可载超长、超大结构的机械设备和货物,是一种揽货能力强 的多用途散货船。初始排水量及主要尺度确定船宽B确实定散货船船宽确实定取决于甲板上或者=舱内装载集装箱的列数,即弓或功,并 需考虑船舶稳性的要求,视何者为大而定。本船由于航速较高,排水量相对较小, 在船宽选择方面应主要考虑稳性及耐波性的要求,其次应考虑船宽对阻力的影响。 同时,现代散货船的L/B大约在68之间,选
43、择船宽时应保证在此范围内。对于 稳性而言,调整船宽是最有效的措施,而且在保证稳性下限值的前提下,尽可能 较小B,以增大横摇周期,使横摇尽量和缓。由甲板上集装箱列数确定船宽:BBcxrD + (rD-l)Cc式中Bc集装箱宽度,通常取标准箱宽2.438m,有时还须考虑欧洲箱的宽度 2.500m;rD一一甲板上集装箱的列数;c(集装箱列与列的间隙,考虑到紧固件的操作和标准,通常为 0.025m, 0.038m, 0.080m。由舱内集装箱列数确定船宽:82为*%+(力K式中rH舱内集装箱列数;Bc集装箱宽度,通常取标准箱宽2.438m;n货舱内甲板纵桁数;G,货舱内集装箱列与列的间隙,其间隙为了便
44、于安装导轨,通常为 0.10m0.210m,个别船仅为0.05m;Gd甲板纵桁的面板宽度,通常取为0.50m0.80m;K舱口开口系数,通常取为0.800.85。表2.1散货船船宽确实定集装箱宽度Bc =2.438m甲板上集装箱的列数10m集装箱列与列的间隙Cc =0.18m舱内集装箱列数rH =8m货舱内甲板纵桁数二12m货舱内集装箱列与列的间隙Gc =0.08m甲板纵桁的面板宽度gd =0.75m舱口开口系数K=0.825m甲板上:BBcxrD + (rD-)Ccm舱内.52+- + 1)& + ”品-Km最终:B=25.3m船深D确实定表2.2散货船型深确实定双层底高度H(1= 1.385m内底距最下层集装箱高度h =0.015m箱高度Htfi/ =2.8961 LUm最上层货箱顶距舱口盖下缘距离f =0.083m围板高度H =3.09m拱高C=0.15
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