船舶與海洋工程畢業(yè)設(shè)計(jì)19000dwt散貨船初步設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　　（20 屆）</b></p><p>　　19000DWT散貨船初步設(shè)計(jì)</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級 船舶與海洋工程

2、 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號 </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　目 錄</b>&

3、lt;/p><p>　　中英文摘要………………………………………………………………………I</p><p>　　1.前言…………………………………………………………………………… 1</p><p><b>　　2.總體部分</b></p><p>　　2.1任務(wù)書與母型資料分析……………………………………………… 2<

4、;/p><p>　　2.2設(shè)計(jì)船排水量初步確定……………………………………………… 3</p><p>　　2.3新船型線圖生成…………………………………………………………3</p><p>　　2.4總布置設(shè)計(jì)……………………………………………………………… 6</p><p><b>　　3.性能部分</b></p

5、><p>　　3.1設(shè)計(jì)船重量重心計(jì)算………………………………………………… 7</p><p>　　3.2靜水力計(jì)算與靜水力曲線繪制……………………………………11</p><p>　　3.3穩(wěn)性與浮態(tài)計(jì)算…………………………………………………………26</p><p>　　3.4 船體阻力與有效功率計(jì)算………………………………………………

6、27</p><p>　　3.5螺旋槳計(jì)算與繪圖………………………………………………………… 29</p><p>　　小結(jié)……………………………………………………………………………… 38</p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………41</p><p>　　附圖…………………………………………………

7、…………………………… 41</p><p>　　外文翻譯 …………………………………………………………………… 42 </p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)的船為鋼質(zhì)、單甲板、雙底、單機(jī)、單槳、球鼻首、尾機(jī)型散貨船，適用于在全球范圍內(nèi)運(yùn)輸散裝貨物，包括谷物、煤、鐵礦石、鋼卷筒。采用母型改造法設(shè)計(jì)新船，設(shè)計(jì)內(nèi)

8、容：確定設(shè)計(jì)船的排水量、重量重心計(jì)算與主尺度；總布置設(shè)計(jì)；型線設(shè)計(jì)、計(jì)算船體靜水力曲線與初穩(wěn)性； 阻力估算和螺旋槳計(jì)算與繪圖.</p><p>　　[關(guān)鍵詞] 散貨船；型線設(shè)計(jì)；總布置設(shè)計(jì)；靜水力曲線計(jì)算；螺旋槳計(jì)算</p><p>　　The Preliminary Design of 19000DWT Bulk Carrier</p><p>　　[Abstra

9、ct] This ship is made of steel. It is a single deck, double bottom, single machines, single paddles, bulbous bow and tail type ship, which navigates in the global scope, Include grain、coal、iron ore、steel drum.This design

10、 is finished on the base of the parent-ship, which includes: determine the displacement and the principal dimensions, drawing the lines plan of the new ship based on the parent-ship and the general arrangement plan, and

11、calculating the weight, centre of gravity, hydrostati</p><p>　　[Keyword] bulk carrier; type chart design; general arrangement design;static hydraulic curve calculation; propeller calculation</p><p

12、><b>　　1前 言</b></p><p>　　散貨船自20世紀(jì)50年代中期出現(xiàn)以來，總體上保持著強(qiáng)勁的增長勢頭。在國際航運(yùn) 中，散貨船運(yùn)輸占貨物運(yùn)輸?shù)?0%以上。由于貨運(yùn)量大，貨源充足，航線固定，裝卸效率高等因素，散貨船運(yùn)輸能獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益，散貨船已成為運(yùn)輸船舶的主力軍。隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，散貨船運(yùn)輸仍將保持較高的增長勢頭。</p><p>　　通觀散

13、貨船的發(fā)展歷史及對現(xiàn)狀的分析，散貨船的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在雙殼化、大型化、快速性、多用途化、使同年限增長、環(huán)保和自動(dòng)化程度提高等幾個(gè)方面。</p><p>　　在國內(nèi)，散貨運(yùn)輸約占貨運(yùn)量的40%，日益發(fā)展的散貨船隊(duì)在能源運(yùn)輸、國際貿(mào)易中是一支主力軍，在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要地位。從船隊(duì)結(jié)構(gòu)情況看，我國干散貨船隊(duì)船舶噸位偏小，平均載重噸低于世界平均水平，其中2萬~5萬噸散貨船約占43%(以載重噸計(jì))。而且這些2萬~5

14、萬噸散貨船船齡老化情況比較嚴(yán)重：從船隊(duì)規(guī)?？?，2000年以前2萬~5萬噸散貨船的數(shù)量基本滿足國內(nèi)運(yùn)輸需要，2000年后隨看貨運(yùn)量的增加，尤其是我國礦石的進(jìn)口量近兒年的持續(xù)快速增加(2003年已達(dá)1.6億噸)，極大地增加了散貨船貨運(yùn)量。因此，我國船隊(duì)最近幾年應(yīng)加快老齡散貨船的更新及大型散貨船的建造，以適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。</p><p><b>　　2 總體部分</b></p&

15、gt;<p>　　總體設(shè)計(jì)部分是新船設(shè)計(jì)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是一項(xiàng)基礎(chǔ)性的工作。它對設(shè)計(jì)工作順利進(jìn)行和保證新船設(shè)計(jì)質(zhì)量有重要意義。</p><p>　　2.1任務(wù)書與母型資料分析</p><p><b>　　2.1.1任務(wù)書：</b></p><p>　　母型船主尺度：總 長LOA 157.50 m&

16、lt;/p><p>　　垂線間長LPP 147.40 m</p><p>　　型 寬B 22.00 m</p><p>　　型 深D 11.80 m</p><p>　　設(shè)計(jì)吃水d 8.45 m</p><p>

17、;　　型排水體積 22879.5m3</p><p>　　設(shè)計(jì)船船名：19000DWT散貨船</p><p><b>　　航區(qū)：無限航區(qū)</b></p><p>　　船型：鋼質(zhì)、尾機(jī)型、雙底、單甲板、單槳、單機(jī)、球鼻首</p><p>　　用途：本船為一艘單螺旋槳柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的散貨船，使用于在全球范圍

18、內(nèi)運(yùn)輸散裝貨物，包括谷物、煤、鐵礦石、鋼卷筒等。</p><p>　　設(shè)計(jì)船主尺度： </p><p>　　總 長LOA 160.80 m</p><p>　　垂線間長LPP 150.49 m</p><p>　　型 寬B 22.00 m</p&g

19、t;<p>　　型 深D 12.00 m</p><p>　　設(shè)計(jì)吃水d 8.50 m</p><p>　　載 重 量 19000 t</p><p>　　型排水體積 23500.1m3</p><p>　　方形系數(shù)C

20、b 0.8350</p><p>　　續(xù) 航 力R 3600海里</p><p>　　船 員 18人 </p><p>　　航 速Vs 13Kn</p><p>　　船級與船籍： CCS/中國</p>&

21、lt;p>　　主機(jī)： 8PC2-6/2L 額定功率3552KW，額定轉(zhuǎn)速520r/min。</p><p>　　減速比：4.5：1 </p><p>　　船體結(jié)構(gòu)（材料、結(jié)構(gòu)形式等）： 剛質(zhì)焊接、雙層底縱骨架結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　設(shè)備要求： 按法規(guī)和規(guī)范要求配備。</p><p>　　2.1.2母型資料分析</p>

22、<p>　　本船為一艘單螺旋槳柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的散貨船，使用于在全球范圍內(nèi)運(yùn)輸散裝貨物，包括谷物、煤、鐵礦石、鋼卷筒等。其設(shè)計(jì)要求與母型船相差不大，且主要參數(shù)基本不變，以母型船作為參照，按相應(yīng)法規(guī)和規(guī)范進(jìn)行一系列的設(shè)計(jì)工作。</p><p>　　2.2 設(shè)計(jì)船排水量初步確定</p><p><b>　　仿式變換: </b></p><p&g

23、t;<b>　　因?yàn)?</b></p><p><b>　　得 </b></p><p>　　注: 、 、分別為設(shè)計(jì)船的船長、船寬、吃水；</p><p>　　、 、分別為母型船的船長、船寬、吃水；</p><p>　　、 、分別為設(shè)計(jì)船與母型船的長、寬和吃水比。</p><

24、p><b>　　所以 </b></p><p><b>　　2.3新船型線生成</b></p><p>　　2.3.1 型線圖繪制</p><p>　　船體外形一般都是雙向曲面，其形狀的基本圖形表示方法是型線圖。型線圖是船舶設(shè)計(jì)、計(jì)算和的重要依據(jù)，因而是關(guān)系到船舶全局的一張圖紙。型線圖所表示的船體外形為船體型表面。型

25、線圖的基本投影平面為三個(gè)互相垂直的平面。但是僅這三個(gè)平面和船體外形相截所得的剖面圖形還不能完整地表示船體的型表面，尚需補(bǔ)充若干個(gè)平行于三個(gè)基本投影平面的剖面，這些剖面和船體外形相截得到的圖形與三個(gè)基本剖面圖形組成的圖，就稱為船體型線圖。</p><p>　　根據(jù)母型船型線圖進(jìn)行塊的比例縮放，繪制設(shè)計(jì)船型線圖，見圖19000DWT散貨船型線圖，并進(jìn)行三向光順。</p><p>　　2.3.2

26、 型值讀取</p><p>　　從型線圖中讀取型值，繪制出型值表，見表2-1</p><p><b>　　表2-1 型值表</b></p><p><b>　　2.4總布置設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.4.1總布置概況</p><p>　　主船體內(nèi)設(shè)8道橫向水密艙壁分

27、隔，由尾至首依次設(shè)置為NO.9壓載水艙、NO.1淡水艙、NO.2淡水艙、機(jī)艙、重油艙、貨艙、首壓載水艙、應(yīng)急消防泵艙、首尖艙兼壓載水艙。肋位分別為FR3、FR9、FR39、FR80、FR121、FR162、FR202、FR208。</p><p>　　主甲板至救生甲板——內(nèi)設(shè)有儲物室、CO2室、烘衣間、洗衣間、衛(wèi)生間、吸煙室、乙炔間、氧氣間、糧庫、菜庫、浴室、廚房、餐廳、電弄、管弄、控制室、消防用品室、理貨間各

28、1間和船員室5間。還設(shè)有機(jī)艙棚與內(nèi)梯道。</p><p>　　救生甲板至起居甲板——內(nèi)設(shè)有應(yīng)急發(fā)電機(jī)室、浴廁、三管輪室、會議室、三副室、醫(yī)務(wù)室、管弄、電弄、控制室、艇具間、儲藏室各1間和船員室3間，船中設(shè)機(jī)艙棚和內(nèi)梯道。</p><p>　　起居甲板至船長甲板——內(nèi)設(shè)有衛(wèi)生間、浴室、大管輪室、二管輪室、大副室、管弄、電弄、儲物室、控制室各1間和船員室2間。船中設(shè)內(nèi)梯道與機(jī)艙棚。</p

29、><p>　　船長甲板至駕駛甲板——內(nèi)設(shè)有衛(wèi)生間、浴室、輪機(jī)長室、船長室、二副室、管弄、電弄、儲物室、控制室各1間和船員室2間。船中設(shè)煙囪和機(jī)艙天窗。</p><p>　　駕駛甲板至羅經(jīng)甲板——內(nèi)設(shè)有衛(wèi)生間、蓄電池室、洗手間、充放電間、海圖室和駕駛室。駕駛室內(nèi)設(shè)有駕控設(shè)備。</p><p>　　羅經(jīng)甲板上設(shè)有雷達(dá)桅，開敞區(qū)域還設(shè)有船名燈箱和探照燈等一些設(shè)備</p&

30、gt;<p>　　首樓甲板設(shè)信號桅1根。甲板上布置錨機(jī)兩臺、帶纜樁6只以及其他一些錨泊、系泊設(shè)備。</p><p>　　貨艙區(qū)域設(shè)4個(gè)貨艙。貨艙口設(shè)艙蓋16塊。每個(gè)貨艙前后端均設(shè)通風(fēng)筒2只（共16只）和鋼質(zhì)小型艙口蓋1只（共8只）。</p><p>　　2.4.2 救生設(shè)備</p><p>　　全船配備可容納21人的救生艇和救助艇兼作救生艇各一艘，并在

31、左右舷設(shè)配置氣脹救生筏各一只。</p><p>　　在露天甲板船員易到達(dá)處所設(shè)置救生圈6只，其中2只帶救生浮索，3只帶自亮燈。</p><p>　　全船配有認(rèn)可型式的泡沫成人救生衣19件，其中2件存放在駕駛室，2件存放在機(jī)艙，其余15件存放在每個(gè)船員的住室內(nèi)。</p><p><b>　　2.4.3消防設(shè)備</b></p><

32、;p>　　采用水滅火消防系統(tǒng)，全船設(shè)水龍頭帶箱7只，分別安裝在機(jī)艙1只和泵機(jī)艙1只，主甲板5只；每只水龍頭帶箱內(nèi)配置口徑為50毫米長為30米的帆布水龍帶1根和通徑為16毫米水霧兩用水槍1只，水槍和接頭必須為銅合金或其它耐腐蝕材料制作。</p><p>　　全船配9L手提式泡沫滅火器8只，手提式干粉滅火器10只，45L舟車式滅火器1只，太平斧2把，附有消防閥的消防總管7只，消防水帶及水帶箱7只。消防泵1只，艙

33、底泵1只，火警警鈴8只，火警按扭8只,失火報(bào)警屏一個(gè)。</p><p>　　2.4.4 總布置圖繪制</p><p>　　總布置設(shè)計(jì)是船舶總體設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容致意，它不僅對船的使用效能和航行性能有十分重要的影響，而且是其他各項(xiàng)設(shè)計(jì)和計(jì)算的主要依據(jù)。參考母型船資料繪制出總布置圖，見圖19000DWT散貨船總布置圖</p><p><b>　　3 性能部分<

34、;/b></p><p>　　3.1 設(shè)計(jì)船重量重心計(jì)算</p><p>　　3.1.1空船重量估算</p><p><b>　　母型船空船重量.</b></p><p>　　所以母型船空船重量（船體鋼料重量，舾裝重量，機(jī)電設(shè)備重量）查《船舶設(shè)計(jì)原理》表3.2.3可得：</p><p>&l

35、t;b>　　，</b></p><p>　　由《船舶設(shè)計(jì)原理》公式3.2.2有</p><p><b>　　得</b></p><p>　　由《船舶設(shè)計(jì)原理》公式3.2.20有</p><p><b>　　得</b></p><p>　　由《船舶設(shè)計(jì)原理》的

36、公式（3.2.26）可得:</p><p><b>　　因此</b></p><p>　　3.1.2載重量估算</p><p>　　1） 人員、行李、食品、淡水重量的估算：</p><p><b>　　人員及行李：</b></p><p><b>　　設(shè)定船員的

37、數(shù)量為人</b></p><p><b>　　船員重量：</b></p><p><b>　　船員行李重量： </b></p><p><b>　　船員及行李總重量：</b></p><p><b>　　食品及淡水：</b></p>

38、<p>　　2） 燃油、滑油重量：</p><p><b>　　對于一般貨船粗估：</b></p><p>　　其中為一切燃油裝置耗油率;</p><p><b>　　為主機(jī)耗油率,可得</b></p><p>　　為考慮風(fēng)浪影響的系數(shù)；</p><p>&

39、lt;b>　　即得</b></p><p><b>　　潤滑油</b></p><p>　　3） 備品，供應(yīng)品：</p><p><b>　　備品供應(yīng)品</b></p><p>　　4) 載貨量=-人員（行李）- 食品（淡水）- 燃油（滑油）- 備品供應(yīng)品

40、 </p><p><b>　　3.1.3重心估算</b></p><p>　　3.1.3.1空船重心高度</p><p>　　估算空船的重心高度的方法是在估算出，和后，分別估算出它們的重心高度、和，然后通過下式求?。?lt;/p><p>　　3.1.3.2載重量的重心高度</p><p&

41、gt;　　現(xiàn)已有總布置圖，載重量的重心高度可以根據(jù)各個(gè)項(xiàng)目重量的具體位置進(jìn)行估算。如人員、行李、食品的重心一般可取為所在甲板以上處；雙層底內(nèi)油水的</p><p>　　重心高度可取為雙層底高度的左右；貨物的重心高度取為艙容積的形心高度。</p><p>　　(1)載重量重心縱向位置</p><p>　　載重量各部分的重心縱向位置，可根據(jù)總布置圖上各部分載重量所處的位

42、置并考慮船型特征進(jìn)行估算，匯總后可求的載重量的重心縱向位置。</p><p>　　表中每一個(gè)分段或分部的重心位置是用該段的力矩總和除以重量總和求得,即:</p><p><b>　　;</b></p><p>　　計(jì)算縱向重心位置時(shí)還要考慮重心距船中的方向,即:</p><p>　　由于船舶在計(jì)算重量中需要進(jìn)行四種狀態(tài)—

43、—滿載出港、滿載到港、壓載出港、壓載到港的計(jì)算，且四種狀態(tài)的計(jì)算方法相同。</p><p>　　船舶重心的坐標(biāo)原點(diǎn)規(guī)定為中縱剖面基線上船長（通常為）中點(diǎn)，因通常船的左右舷重量分布是對稱的，故一般。船舶的重心估算，主要是指船重心的縱向坐標(biāo)和垂向坐標(biāo)（）的估算。的估算關(guān)系到船的浮態(tài)，即影響船的縱傾；的估算則影響船的穩(wěn)性，這涉及到船舶的安全性，必須重視。</p><p>　　3.1.3重量重心計(jì)

44、算表</p><p>　　表3-1 滿載出港重量重心計(jì)算表</p><p>　　表3-2 滿載到港重量重心計(jì)算表 </p><p>　　表3-3 壓載出港重量重心計(jì)算表 </p><p>　　表3-4 空載到港重量重心計(jì)算表</p><p>　　上表所用的計(jì)算公式參考《船舶設(shè)計(jì)原理》第三章</p><

45、;p>　　3.2 靜水力計(jì)算與靜水力曲線繪制</p><p>　　3.2.1 靜水力計(jì)算</p><p>　　靜水力計(jì)算是船舶設(shè)計(jì)過程中一個(gè)重要部分，它主要表達(dá)了船舶的穩(wěn)性和浮性隨吃水而變化的規(guī)律。穩(wěn)性和浮性是船舶的重要性能之一，它是船舶在海上安全航行的保證使用梯形法進(jìn)行靜水力計(jì)算，如下表</p><p>　　表3-5 Aw,xF,IT,IL,CWP計(jì)算表&l

46、t;/p><p>　　表3-6 Aw,xF,IT,IL,CWP計(jì)算表</p><p>　　表3-7 Aw,xF,IT,IL,CWP計(jì)算表</p><p>　　表3-8 Aw,xF,IT,IL,CWP計(jì)算表</p><p>　　表3-9 Aw,xF,IT,IL,CWP計(jì)算表</p><p>　　表3-10 Aw,xF,IT,

47、IL,CWP計(jì)算表</p><p>　　表3-11 Aw,xF,IT,IL,CWP計(jì)算表</p><p>　　表3-12 Aw,xF,IT,IL,CWP計(jì)算表</p><p>　　表3-13▽, ⊿, CB, TPC計(jì)算表</p><p>　　表3-14 xB 計(jì)算表</p><p><b>　　表3-15

48、計(jì)算表</b></p><p>　　表3-16 BM, BML, MK(ZM), KML(ZML) 計(jì)算表</p><p>　　表3-17 MTC計(jì)算表</p><p>　　表3-18 CM,Cp計(jì)算表</p><p><b>　　表3-19總表</b></p><p>　　3.

49、2.2靜水力曲線圖</p><p>　　根據(jù)上述各表的計(jì)算結(jié)果繪制靜水力曲線圖，見圖散貨船靜水力曲線圖。靜水力曲線圖全面表達(dá)了船舶在靜止正浮狀態(tài)下浮性和穩(wěn)性要素隨吃水而變化的規(guī)律。</p><p><b>　　圖中包括下列曲線：</b></p><p>　?。?）型排水體積曲線；</p><p>　?。?）總排水量曲線；

50、</p><p>　?。?）浮心縱向坐標(biāo)曲線；</p><p>　　（4）浮心垂向坐標(biāo)曲線；</p><p>　?。?）水線面面積曲線；</p><p>　?。?）漂心縱向坐標(biāo)曲線；</p><p>　?。?）每厘米吃水噸數(shù)曲線；</p><p>　　（8）橫穩(wěn)性半徑曲線；</p>

51、<p>　?。?）縱穩(wěn)性半徑曲線；</p><p>　　（10）每厘米縱傾力矩曲線；</p><p><b>　　（11）方型系數(shù)；</b></p><p><b>　?。?2）棱型系數(shù)；</b></p><p>　?。?3）水線面系數(shù)；</p><p>　?。?

52、4）中橫剖面系數(shù)；</p><p>　　由仿式變換、重量重心計(jì)算以及靜水力計(jì)算所得的排水量分別、、，存在著較大誤差。也許是因?yàn)榇偷奶厥庑浴那鞍攵螢槿w，在做靜水力計(jì)算時(shí)將空余部分的面積減去，使得水線面面積減小，最終造成靜水力計(jì)算出來的排水量偏小。由于這幾種計(jì)算都存在著較大誤差，為盡量接近合理，最終設(shè)計(jì)船的排水量取前兩者的平均值，為。</p><p>　　3.3穩(wěn)性與浮態(tài)計(jì)算及校核

53、</p><p>　　表3-20浮態(tài)及穩(wěn)性計(jì)算</p><p>　　有關(guān)海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則要求：初穩(wěn)性高經(jīng)自由液面修正后均應(yīng)不小于，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，本船在各種裝載情況下的初穩(wěn)性高都滿足規(guī)則要求。</p><p>　　3.4船體阻力與有效功率計(jì)算</p><p>　　根據(jù)上述計(jì)算得出的結(jié)果繪制圖形如下：</p><p>

54、　　圖3-1航速（Vs）—功率（Pe）</p><p>　　圖3-2航速（Vs）—功率（Rt）</p><p>　　3.5螺旋槳計(jì)算與繪圖</p><p>　　3.5.1船體的主要參數(shù)</p><p>　　船型：鋼質(zhì)、尾機(jī)型、雙底、單甲板、單槳、單機(jī)、球鼻首</p><p>　　總 長 1

55、60.80 m</p><p>　　垂線間長 150.49 m</p><p>　　型 寬 22.00 m</p><p>　　型 深 12.00 m</p><p>　　設(shè)計(jì)吃水 8.50 m</p>&l

56、t;p>　　載 重 量 19000 t</p><p>　　型排水體積 23500.1m3</p><p>　　方形系數(shù) 0.8350</p><p>　　續(xù) 航 力 3600海里</p><p>　　船 員

57、 18人 </p><p>　　航 速 13Kn</p><p>　　主機(jī)： 8PC2-6/2L 額定功率3552KW，額定轉(zhuǎn)速520r/min。</p><p><b>　　減速比 4.5：1</b></p><p>　　3.5.2 主機(jī)參數(shù)：</p>

58、<p>　　型號 8PC2-6/2L柴油機(jī)一臺</p><p>　　最大持續(xù)功率 </p><p>　　轉(zhuǎn)速 </p><p>　　旋向

59、 右旋</p><p>　　3.5.3 推進(jìn)因子的決定</p><p>　　據(jù)型船資料選取伴流分?jǐn)?shù) </p><p>　　按經(jīng)驗(yàn)公式?jīng)Q定推力減額分?jǐn)?shù) </p><p>　　取相對旋轉(zhuǎn)效率 </p>

60、<p>　　船身效率 </p><p>　　3.5.4 可以達(dá)到最大航速計(jì)算</p><p>　　采用MAU5葉槳圖譜進(jìn)行計(jì)算。取功率儲備，軸系效率（尾機(jī)型船）</p><p>　　螺旋槳敞水收到馬力：</p><p>　　根據(jù)AU5-50、AU5-65、MAU5-80的

61、圖譜列表計(jì)算，見表3-22。</p><p><b>　　表3-22</b></p><p>　　根據(jù)上表中的計(jì)算結(jié)果可繪制、、及對的曲線，如圖3-3所</p><p><b>　　圖3-3</b></p><p>　　從曲線與船體滿載有效馬力曲線之交點(diǎn),可獲得不同盤面比所對應(yīng)的設(shè)計(jì)航速及螺旋槳最佳

62、要素、及如下表所列。</p><p>　　表3-23 按圖3-3設(shè)計(jì)計(jì)算的最佳要素</p><p>　　3.5.3 空泡校核</p><p>　　按伯利爾空泡限界線中商船上限線，計(jì)算不發(fā)生空泡之最小展開面積比。</p><p><b>　　槳軸沉深 </b></p><p>　　計(jì)算溫度 ，

63、kgf/m2，，</p><p><b>　　kgf.s2/m4</b></p><p>　　表3-24 最佳螺距要素</p><p>　　據(jù)上述計(jì)算結(jié)果作圖3-4如下，可求得不發(fā)生空泡的最小盤面比以及對應(yīng)的最佳螺旋槳要素。</p><p><b>　　圖3-4空泡校核</b></p>

64、<p>　　由上圖得到不發(fā)生空泡時(shí)的最小盤面比以及所對應(yīng)的最佳螺旋槳：</p><p>　　, , , , </p><p>　　3.5.4 螺旋槳強(qiáng)度校核</p><p>　　已知：本螺旋槳為固定螺距螺旋槳，材料選用Cu3鎳鋁青銅，材料系數(shù)K=1.38。</p><p><b>　　由螺旋槳圖取值得：</

65、b></p><p>　　槳葉截面寬度 </p><p>　　槳葉截面厚度 </p><p>　　槳葉截面螺距 </p><p>　　按規(guī)范§11.4.3，螺旋槳槳葉厚度t（0.25R和0.6R剖面處）應(yīng)不小于下式計(jì)算所得之值：</p><p><b>　　mm&

66、lt;/b></p><p>　　式中：Y - 功率系數(shù)，按公式 計(jì)算；</p><p>　　- 轉(zhuǎn)速系數(shù)，按公式 計(jì)算 ；</p><p>　　- 材料系數(shù)，取 ：1.38</p><p><b>　　公式:</b></p><p>　　3.5.5 螺距修正</p><

67、;p>　　根據(jù)尾軸直徑大小，決定轂徑比，此值與槳標(biāo)準(zhǔn)轂徑比相同,故對此項(xiàng)螺距無需修正。</p><p>　　由于實(shí)際槳葉厚度等于槳標(biāo)準(zhǔn)厚度，故對此項(xiàng)螺距無需修正。</p><p>　　3.5.6 重量及慣性矩計(jì)算</p><p><b>　　槳葉重量</b></p><p><b>　　槳轂重量</

68、b></p><p>　　螺旋槳總重 </p><p><b>　　螺旋槳總慣性矩 </b></p><p>　　3.5.7 敞水性征曲線之確定</p><p>　　由AU5-50,AU5-65,P/D=0.63的敞水性征曲線內(nèi)插得到MAU5-54,P/D=0.647的敞水性征曲線，如圖3-5。<

69、/p><p><b>　　圖3-5</b></p><p>　　表3-25 設(shè)計(jì)槳的敞水特性數(shù)據(jù)表</p><p>　　3.5.8 系柱特性計(jì)算</p><p><b>　　由圖得時(shí)，，。</b></p><p><b>　　計(jì)算功率 ，</b><

70、/p><p>　　系柱推力減額分?jǐn)?shù)取 ， </p><p><b>　　主機(jī)轉(zhuǎn)距 </b></p><p><b>　　系柱推力 </b></p><p><b>　　車葉轉(zhuǎn)速 </b></p><p>　　3.5.9 航行特性計(jì)算</p

71、><p>　　取轉(zhuǎn)速為105r/min,110r/min,115r/min進(jìn)行計(jì)算：</p><p>　　表3-26 航行特性計(jì)算表</p><p>　　將上述計(jì)算結(jié)果繪成圖3-6</p><p><b>　　圖3-6</b></p><p>　　由圖3-10可知110%超載航行時(shí)可達(dá)到的最大航速約

72、為V=14.3kn,主機(jī)馬力為4100hp.滿載航行，時(shí)，可達(dá)最大航速約為V=14.8kn，主機(jī)馬力為3985hp。與設(shè)計(jì)要求基本一致。</p><p>　　畫出螺旋槳圖，見附圖。</p><p>　　3.5.10 螺旋槳計(jì)算總結(jié)</p><p>　　螺旋槳形式 </p><p>　　螺旋

73、槳直徑 </p><p>　　螺距0.7R </p><p>　　螺距比 </p><p>　　葉數(shù) </p><

74、p>　　盤面比 </p><p>　　后傾角 </p><p>　　設(shè)計(jì)航速 </p><p>　　轂徑比 </p>

75、;<p>　　主機(jī)功率 </p><p>　　槳轉(zhuǎn)速 </p><p>　　旋向 </p><p>　　材料

76、</p><p>　　重量 </p><p>　　慣性矩 </p><p><b>　　小結(jié)</b></p><p><b>　　船體說明書</b></p>&

77、lt;p><b>　　主要數(shù)據(jù)：</b></p><p><b>　　航區(qū)及用途</b></p><p><b>　　無限航區(qū)</b></p><p>　　本船為一艘單螺旋槳柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的散貨船，使用于在全球范圍內(nèi)運(yùn)輸散裝貨物，包括谷物，煤，鐵礦石，鋼卷筒等.</p><p&g

78、t;<b>　　船型</b></p><p>　　本船為方尾、尾機(jī)型柴油機(jī)、鋼質(zhì)全焊接的單機(jī)、單槳散貨船。</p><p><b>　　船級及規(guī)范</b></p><p>　　本船滿足下列規(guī)范要求：</p><p>　　2001年《鋼質(zhì)海船入級與建造規(guī)范》</p><p>　

79、　1999年《船舶與海上設(shè)施法定檢驗(yàn)規(guī)則》</p><p><b>　　主要尺度和數(shù)據(jù)</b></p><p>　　總 長LOA 160.80 m</p><p>　　垂線間長LPP 150.49 m</p><p>　　型 寬B 22.0

80、0 m</p><p>　　型 深D 12.00 m</p><p>　　設(shè)計(jì)吃水d 8.50 m</p><p>　　載 重 量 19000 t</p><p>　　型排水體積 23500.1m3</p><p

81、>　　方形系數(shù)Cb 0.8350</p><p>　　續(xù) 航 力R 3600海里</p><p>　　船 員 18人 </p><p>　　航 速Vs 13Kn</p><p><b>　　總布置概況&

82、lt;/b></p><p>　　主船體內(nèi)設(shè)8道橫向水密艙壁分隔，由尾至首依次設(shè)置為NO.9壓載水艙、NO.1淡水艙、NO.2淡水艙、機(jī)艙、重油艙、貨艙、首壓載水艙、應(yīng)急消防泵艙、首尖艙兼壓載水艙。肋位分別為FR3、FR9、FR39、FR80、FR121、FR162、FR202、FR208。</p><p>　　主甲板至救生甲板——內(nèi)設(shè)有儲物室、CO2室、烘衣間、洗衣間、衛(wèi)生間、吸煙

83、室、乙炔間、氧氣間、糧庫、菜庫、浴室、廚房、餐廳、電弄、管弄、控制室、消防用品室、理貨間各1間和船員室5間。還設(shè)有機(jī)艙棚與內(nèi)梯道。</p><p>　　救生甲板至起居甲板——內(nèi)設(shè)有應(yīng)急發(fā)電機(jī)室、浴廁、三管輪室、會議室、三副室、醫(yī)務(wù)室、管弄、電弄、控制室、艇具間、儲藏室各1間和船員室3間，船中設(shè)機(jī)艙棚和內(nèi)梯道。</p><p>　　起居甲板至船長甲板——內(nèi)設(shè)有衛(wèi)生間、浴室、大管輪室、二管輪

84、室、大副室、管弄、電弄、儲物室、控制室各1間和船員室2間。船中設(shè)內(nèi)梯道與機(jī)艙棚。</p><p>　　船長甲板至駕駛甲板——內(nèi)設(shè)有衛(wèi)生間、浴室、輪機(jī)長室、船長室、二副室、管弄、電弄、儲物室、控制室各1間和船員室2間。船中設(shè)煙囪和機(jī)艙天窗。</p><p>　　駕駛甲板至羅經(jīng)甲板——內(nèi)設(shè)有衛(wèi)生間、蓄電池室、洗手間、充放電間、海圖室和駕駛室。駕駛室內(nèi)設(shè)有駕控設(shè)備。</p><

85、;p>　　羅經(jīng)甲板上設(shè)有雷達(dá)桅，開敞區(qū)域還設(shè)有船名燈箱和探照燈等一些設(shè)備</p><p>　　首樓甲板設(shè)信號桅1根。甲板上布置錨機(jī)兩臺、帶纜樁6只以及其他一些錨泊、系泊設(shè)備。</p><p>　　貨艙區(qū)域設(shè)4個(gè)貨艙。貨艙口設(shè)艙蓋16塊。每個(gè)貨艙前后端均設(shè)通風(fēng)筒2只（共16只）和鋼質(zhì)小型艙口蓋1只（共8只）。</p><p><b>　　救生設(shè)備<

86、;/b></p><p>　　全船配備可容納21人的救生艇和救助艇兼作救生艇各一艘，并在左右舷設(shè)配置氣脹救生筏各一只。</p><p>　　在露天甲板船員易到達(dá)處所設(shè)置救生圈6只，其中2只帶救生浮索，3只帶自亮燈。</p><p>　　全船配有認(rèn)可型式的泡沫成人救生衣19件，其中2件存放在駕駛室，2件存放在機(jī)艙，其余15件存放在每個(gè)船員的住室內(nèi)。</p&

87、gt;<p><b>　　消防設(shè)備</b></p><p>　　采用水滅火消防系統(tǒng)，全船設(shè)水龍頭帶箱7只，分別安裝在機(jī)艙1只和泵機(jī)艙1只，主甲板5只；每只水龍頭帶箱內(nèi)配置口徑為50毫米長為30米的帆布水龍帶1根和通徑為16毫米水霧兩用水槍1只，水槍和接頭必須為銅合金或其它耐腐蝕材料制作。</p><p>　　全船配9L手提式泡沫滅火器8只，手提式干粉滅火

88、器10只，45L舟車式滅火器1只，太平斧2把，附有消防閥的消防總管7只，消防水帶及水帶箱7只。消防泵1只，艙底泵1只，火警警鈴8只，火警按扭8只,失火報(bào)警屏一個(gè)。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　隨著國際貨運(yùn)市場的繁榮,貨運(yùn)船舶出現(xiàn)了供不應(yīng)求的局面,尤其是近年來國際市場對散貨運(yùn)輸需求的不斷加大,散貨船短缺現(xiàn)象更為嚴(yán)重, 同時(shí)，由于現(xiàn)有

89、散貨船大都高齡船多，未來需求較大，訂單僅能滿足更新需求。另外,隨著我國改革開放的進(jìn)一步深化，進(jìn)出口貿(mào)易額持續(xù)增長，船舶短缺對貿(mào)易帶來的負(fù)面影響顯得尤為突出。因此，在保持新船生產(chǎn)規(guī)模的同時(shí)，加大船舶改裝力度對緩解船舶市場供不應(yīng)求局面，推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)、穩(wěn)定、健康發(fā)展將起到積極的作用。</p><p>　　在各位老師，尤其是杜老師的指導(dǎo)下，經(jīng)過三個(gè)月的努力，自己終于完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。通過做畢業(yè)設(shè)計(jì)我把大學(xué)四年學(xué)到的專業(yè)

90、知識又復(fù)習(xí)了一遍。讓我更加牢固的掌握了船體制圖、船舶靜力學(xué)、理論力學(xué)、船舶結(jié)構(gòu)力學(xué)、船舶設(shè)計(jì)原理及船舶專業(yè)英語等方面的專業(yè)知識，另外做完畢業(yè)設(shè)計(jì)后，對AutoCAD、Word、Excel等軟件有了很好的掌握，并能熟練的應(yīng)用，受益非淺。</p><p>　　雖然在設(shè)計(jì)的過程中遇到了不少的困難，但最終還是克服了。在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)遇到困難時(shí)，總是能從老師們那得到及時(shí)的幫助，而且導(dǎo)師總是很有耐心的進(jìn)行講解，可以說是孜孜不倦

91、，其敬業(yè)精神讓我深受感動(dòng)。在本次設(shè)計(jì)過程中，主要使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，提高了設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，減少了設(shè)計(jì)時(shí)間。由于時(shí)間有限，本人能力有限，經(jīng)驗(yàn)不足，所以設(shè)計(jì)中存在著諸多瑕疵，同時(shí)也比較粗糙。懇請廣大師生批評指正，以便改進(jìn)和完善。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)也可以說是工作前的一次練兵，為即將畢業(yè)走上工作崗位的我們提供了一次鍛煉的良好機(jī)會。</p><p><b>　　附圖：</b></p><p

92、>　　螺旋槳圖ZHY425-107-01</p><p>　　靜水力曲線圖ZHY425-314-02</p><p>　　型線圖 ZHY425-100-03</p><p>　　總布置圖ZHY425-110-04</p><p><b>　　[參考文獻(xiàn)]</b></p><p>　　[1]

93、徐　立,王亦工,孫忠玉,嚴(yán)新平.巴拿馬型風(fēng)帆助航散貨船穩(wěn)性及桅 桿結(jié)構(gòu)安全分析. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-WHZC201006040.htm .2010.06.（P29） </p><p>　　[2] 孫永煜.干散貨船穩(wěn)性安全探析. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-ZS

94、UX201007005.htm . 2010.07.（P29）</p><p>　　[3] 林發(fā)雙.船舶快速性試驗(yàn). http://epub.cnki.net/grid2008/detail.aspx?dbname=CJFD1994&filename=WHZC401.0091994 1994.01.(P33)</p><p>　　[4] 趙月林,夏國忠.大型散貨船在大風(fēng)浪中的安全問

95、題.http://www.cqvip.com/Main/Detail.aspx?id=4092931&AspxAutoDetectCookieSupport=12000. (P4)</p><p>　　[5] 胡洪奎.改善固體散貨船穩(wěn)性的措施. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-TJHH200002002.htm. 2002.02.(P29)</p&g

96、t;<p>　　[6] 劉正忠,關(guān)于《陽河輪》初穩(wěn)性不足及其改裝.http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-GDCC199501003.htm. 1995.01. (P29)</p><p>　　[7] 黃少鋒,徐杰,馬崢.散貨船阻力預(yù)報(bào)的數(shù)值試驗(yàn)研究. http://www.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbCode=CP

97、FD&dbName=CPFD2009&FileName=SLDX200908001084&filetitle= .2009.08 （P31）</p><p>　　[8] 趙新民.淺談改善船舶穩(wěn)性的補(bǔ)救措施. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-SKQB505.007.htm.1995.05. (P29)</p><p>

98、　　[9] 石明權(quán),黃潔生.裝載狀況對船舶穩(wěn)性的影響. http://epub.cnki.net/grid2008/detail.aspx?filename=GXJK604.010&dbname=CJFD1996.1996.04.（P29）</p><p>　　[10]吳乘勝,朱德祥,顧民,蔣乾偉. 75000噸散貨船模型阻力流場數(shù)值計(jì)算.中國船舶科學(xué)研究中心.2001.05 (P31) </p&g

99、t;<p>　　[11]S.Surendran. J.Venkata Ramana Reddy.Numerical simulation of ship stability for dynamic environment.Department of Ocean Engineering,Indian Institute of Technology Madras,Chennai 60036,Received India.28

100、march 2002;accepted 15 July 2002.(P31)</p><p>　　[12]Z Jovanoski and G Robinson.Ship stability and parametric rolling.School of Physical,Environmental and Mathematical Sciences,UNSW@ADFA,Canberra,ACT. 2003.05

101、.(P29)</p><p><b>　　外文翻譯</b></p><p>　　Ship stabilit and parametric rolling</p><p>　　SUMMARY: Ships, and therefore ship stability, is of vital importance for the transport

102、ation of humans and livestock, as well as providing the only means of transporting heavy cargoes between the continents. We present a simple model for ship stability based on the well known Mathieu equation,a second-ord

103、er differential equation with periodic coefficients, which describes the phenomenon of parametric rolling. Using MATLA , this model can be used in a classroom setting to introduce students to an</p><p>　　1 I

104、ntroduction</p><p>　　The stability of ships is of vital importance to the maritime world, and for a variety of reasons is likely to become even more important in the future. For example, ships in general are

105、 becoming ever larger, and a growing number of cruise ships have more decks above the waterline, potentially raising their centre of gravity and therefore decreasing their stability. There is also the growing economic pr

106、essure to "sail closer to the wind", and therefore potentially jeopardise stability and hence </p><p>　　In addition, allowance for specific hull structure and a host of non-linear effects must also

107、 be made. Many models, of varying sophistication, hav e been produced to predict the stability of a ship under a variety of conditions and give every good results when compared to the observed behaviour. While sophisti

108、cated models produce many useful results, in general the problem may only be solved numerically (Silavetal, 2005). As such, the physical insight that these models provide, and therefore t</p><p>　　In this pa

109、per we describe the basic concepts of the forces influencing ship stability and introduce the differential equation, Mathieu's equation, describing the motion of a ship from the point of view of stability. We then gi

110、ve some typical numerical solutions of the equation, obtained using MATLAB, and investigate the conditions under which the stability may be aided or compromised. </p><p>　　2 Basic theory</p><p>

111、　　2.1 the forces</p><p>　　If we neglect forces such as wind and wave effects, which are clearly of great importance in all but the best weather conditions, there are two basic forces in action on a ship. The

112、se are: (i) the weight force, W = mg, acting vertically downwards, where m is the mass of the ship and g is the acceleration due to gravity; and (ii) the buoyancy force, F , acting vertically upwards (Paffett, 1 0) (s

113、ee figure 1). The weight force acts through the centre of gravity of the ship, the centre of gravit</p><p><b>　　Figure 1</b></p><p><b>　　Figure 2</b></p><p>

114、　　over. In general, the centre of gravity of the ship and the centre of gravity of the displaced fluid are not located at the same point. Furthermore, except when the ship is in the upright equilibrium position, they us

115、ually do not even lie in the same vertical line. If they are not in the same vertical line, then a moment or couple occurs,which may tend either to right the ship returning it to its equilibrium position or cause it to h

116、eel over further, potentially with catastrophic results. Figur</p><p>　　and the buoyancy force, F , acts vertically upwards through the centre of buoyancy. The perpendicular (horizontal) distance GZ between

117、the directions of the weight and buoyancy forces is known as the righting arm, and is denoted by d in figure 1. The ship is shown heeling in a clockwise direction in figure 1. For the situation depicted, the moment pro