船舶與海洋工程畢業(yè)論文-4500dwt散貨船初步設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　4500DWT散貨船初步設(shè)計(jì)</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 船舶與海洋工程

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

3、p><p>　　摘要……………………………………………………………………………………2</p><p>　　ABSTRACT………………………………………………………………………………3</p><p>　　總體部分……………………………………………………………………………4</p><p>　　1.1任務(wù)書與母型船資料…………………………………

4、…………………… 4</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)船排水量確定………………………………………………………5</p><p>　　1.3設(shè)計(jì)船的型線圖繪制……………………………………………………… 6</p><p>　　1.4 設(shè)計(jì)船重心計(jì)算……………………………………………………………8</p><p>　　1.5 總布置設(shè)計(jì)與繪制總布

5、置草圖……………………………………………………10</p><p>　　1.6總布置設(shè)計(jì)與總布置圖繪制………………………………………………………10</p><p>　　2.性能部分…………………………………………………………………………11</p><p>　　2.1 靜水力計(jì)算和靜水力曲線圖繪制…………………………………………11</p><

6、p>　　2.2 設(shè)計(jì)船初穩(wěn)性與浮態(tài)計(jì)算…………………………………………………23</p><p>　　2.3 設(shè)計(jì)船船體阻力與有效功率估算…………………………………………24</p><p>　　2.4 螺旋槳水動(dòng)力性能計(jì)算與螺旋槳圖………………………………………27</p><p>　　3.總結(jié)………………………………………………………………………………38

7、</p><p>　　參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………39</p><p>　　致謝詞……………………………………………………………………………40</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　以某船廠建造的4100噸級(jí)散貨船為母型船，按照任務(wù)書的相關(guān)要求，對(duì)母型船的型線

8、，總布置設(shè)計(jì)及推進(jìn)裝置加以適當(dāng)改造，并對(duì)改造后的新船性能進(jìn)行計(jì)算。本次設(shè)計(jì)包括總體設(shè)計(jì)和性能計(jì)算兩大部分?？傮w設(shè)計(jì)中型線部分采用仿氏變換而得，總布置設(shè)計(jì)也參照了母型船的資料。性能計(jì)算采用我國(guó)較常采用的相關(guān)公式，并參照了相關(guān)規(guī)范。</p><p>　　設(shè)計(jì)結(jié)果：與母型船相比，排水量及載貨量略有減小，在采用與母型船同型號(hào)主機(jī)的情況下，續(xù)航力與自持力沒有降低，基本達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。</p><p>

9、;　　[關(guān)鍵詞] 散貨船；總體設(shè)計(jì)；性能計(jì)算；螺旋槳設(shè)計(jì)</p><p>　　4500DWT performance design of bulk carrier</p><p>　　[Abstract] take a 4100DWT bulk carrier constructed by some shipyard as the matrix ship, transformating t

10、he matrix ship’s line, general arrangement and the propulsion device suitably, according to project description related request, and computating the new ship performance after transforming. This design including two majo

11、r parts: primary design and performance computation. During system design, the method of imitation is used, the total arrangement has also referred to the matrix ship material.</p><p>　　Result: The displacem

12、ent and the freight capacity have slightly reduced. In the situation while using the same main engine, the endurance and the holding force have not reduced. Conclusion: The design requirement has been achieved basically.

13、</p><p>　　[Key Words] bulk carrier; System design; Performance computation; Propeller design</p><p><b>　　1、總體部分</b></p><p>　　總體設(shè)計(jì)方案構(gòu)思是新船設(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(duì)設(shè)計(jì)工作順利進(jìn)行

14、和保證新船設(shè)計(jì)質(zhì)量有重要意義。</p><p>　　1.1任務(wù)書與母型船資料</p><p>　　設(shè)計(jì)船為鋼質(zhì)，單甲板，貨艙區(qū)域及機(jī)艙局部設(shè)有雙層底，貨艙區(qū)域舷側(cè)為雙殼結(jié)構(gòu)，單槳、單舵、單機(jī)，艉機(jī)型柴油機(jī)推進(jìn)的近海航區(qū)4500噸級(jí)散貨船。具有球艏。有艏樓和艉樓，二個(gè)貨艙. 裝載糧食、煤炭、袋裝水泥等其他散貨。其主尺度，總布置及相關(guān)設(shè)備選用與母型船相差不大，因此，以母型船為參考，依據(jù)相應(yīng)法規(guī)

15、和規(guī)范進(jìn)行該船的總體設(shè)計(jì)。</p><p>　　1.1.1設(shè)計(jì)船主要參數(shù)</p><p>　　船名：4500DWT多散貨船</p><p><b>　　航區(qū)：Ⅱ類</b></p><p>　　船型：鋼質(zhì)、單甲板、單機(jī)單槳、柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的尾機(jī)型</p><p>　　用途：裝載糧食、煤炭、袋裝水泥等其他

16、百貨的散貨船</p><p>　　主尺度： 垂線間長(zhǎng)LPP 88.0 m 型 寬B 14.0 m</p><p>　　設(shè)計(jì)吃水d 5.85m 排 水 量Δ ～6000 T</p><p>　　船級(jí)與船籍 非國(guó)際 自持力（d） 8.2 d&

17、lt;/p><p>　　船員人數(shù) 20人</p><p>　　1.1.2主機(jī)與螺旋槳參數(shù)</p><p>　　型號(hào)*臺(tái)數(shù)：G8300ZC6HB 1臺(tái) 最大持續(xù)功率Pmax：1765 KW </p><p>　　額定轉(zhuǎn)數(shù)： 550 r/min 齒輪箱：GWC49/54船用齒輪箱

18、一臺(tái)</p><p>　　減 速 比： 3.0：1</p><p>　　設(shè)備要求：按法規(guī)和規(guī)范要求配置。</p><p>　　1.1.3母型船資料</p><p><b>　?。?）用途和航區(qū):</b></p><p><b>　　1）用途:</b></p>&

19、lt;p>　　本船為散貨船,可裝載糧食、煤炭、袋裝水泥及其他百貨等。</p><p><b>　　2）航區(qū)：</b></p><p><b>　　中國(guó)近海航區(qū)。</b></p><p><b>　?。?）船型：</b></p><p>　　本船為鋼質(zhì)，單甲板，貨艙區(qū)域及機(jī)

20、艙局部設(shè)有雙層底，貨艙區(qū)域舷側(cè)為雙殼結(jié)構(gòu)，單槳、單舵、單機(jī)，艉機(jī)型柴油機(jī)推進(jìn)的近海航區(qū)4500噸級(jí)散貨船。本船具有球艏。有艏樓和艉樓，二個(gè)貨艙.</p><p>　?。?）本船使用有關(guān)現(xiàn)行規(guī)范：</p><p>　　“CCS”2006年《鋼質(zhì)海船入級(jí)與建造規(guī)范》</p><p>　　中國(guó)海事局2004年《國(guó)內(nèi)航行海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》</p><

21、p><b>　?。?）主要量度：</b></p><p>　　總 長(zhǎng) 93.5 m 垂線間長(zhǎng)LPP 86.60 m </p><p>　　型 寬B 13.50 m 設(shè)計(jì)吃水d 6.10 m </p><p>　　排 水 量Δ 5834

22、 T 型 深 7.40 m</p><p>　　船級(jí)與船籍： 非國(guó)際 </p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)船排水量確定</p><p>　　1.2.1估算設(shè)計(jì)船排水量</p><p>　　有與設(shè)計(jì)船相近的優(yōu)秀母型船的主尺度資料，可以通過仿氏系數(shù)變換得到符合設(shè)計(jì)船設(shè)計(jì)要求的排水量，而且經(jīng)過變換后的船

23、型系數(shù)基本都保持不變。</p><p><b>　　仿氏變換系數(shù)的確定</b></p><p><b>　　;</b></p><p><b>　　;</b></p><p>　　式中：分別為新船的垂線間長(zhǎng)、型寬、吃水；</p><p>　　分別為母型船

24、的垂線間長(zhǎng)、型寬、吃水；</p><p>　　m,n,p則分別為仿氏變換系數(shù)。</p><p>　　初定設(shè)計(jì)船排水量△=m×n×p×△=1.0162×1.037×0.959×5834=5895.9 t</p><p>　　1.2.2 估算新船重量</p><p>　　1.空船重量LW

25、 =WH /0.55 （船舶設(shè)計(jì)原理表3-2-3）</p><p>　　WH = [WH 0/L0(B0+D0)]L(B+D) = [(Δ0-DW)×0.55 /L0(B0+D0)]L(B+D)</p><p>　　= [(5834－4511)×0.55/93.5×(13.5+7.4)]× 95.67×(14.0+7.4

26、)</p><p><b>　　= 761.77t</b></p><p>　　∴ LW =1385.04 t</p><p>　　載重量 4500 t</p><p>　　3.人員及行李重 20×110kg=2.2 t</p><p>　　4.食品及淡水 總儲(chǔ)備量=自持力（d）

27、×人員數(shù)×定量</p><p>　　=8.2×20×150=24.60 t</p><p>　　5.燃油儲(chǔ)備量 WF=t(g1P1)·k·10-3</p><p>　　=196.8×(0.095×2058)×1.2×0.001=46.17 t</p>

28、<p>　　6.潤(rùn)滑油 WL=εWF </p><p>　　=0.03×46.17=1.39 t</p><p>　　7.備品及供應(yīng)品重量 1%×LW =12.04 t</p><p>　　故全船總重為以上各項(xiàng)之和</p><p>　　∑Wi =1385.04+4500=5885.04 t</

29、p><p>　　⊿＞∑Wi 滿足平衡條件</p><p>　　與母型船相比，設(shè)計(jì)船的船長(zhǎng)加長(zhǎng)了，型寬也加寬了0.5米，型深不變，但設(shè)計(jì)吃水略微減小，總的來(lái)說，算得的新船的排水量為5895.9t是合理的。</p><p>　　1.2.3 確定設(shè)計(jì)船的主要參數(shù)</p><p>　　總 長(zhǎng) Loa

30、 95.67 m</p><p>　　垂線間長(zhǎng)LPP 88 m</p><p>　　型寬 B 14 m</p><p>　　型深 D 7.4 m<

31、/p><p>　　設(shè)計(jì)吃水d 5.85 m</p><p>　　排水量 Δ 5895.9t</p><p>　　1.3設(shè)計(jì)船的型線圖繪制</p><p>　　型線圖是船舶設(shè)計(jì)、計(jì)算和建造的重要依據(jù)，因而是關(guān)系到船舶全局的一張圖紙。在本次設(shè)計(jì)

32、船的型線繪制過程中，本人根據(jù)母型船提供的型值、設(shè)計(jì)船的主尺度及仿式變換系數(shù)，繪制設(shè)計(jì)船的型線草圖，然后經(jīng)光順、水面以上部分整合得到設(shè)計(jì)船的型線圖，</p><p>　　設(shè)計(jì)船型線圖見（ZHC415-100-02）</p><p>　　1.4 設(shè)計(jì)船重心計(jì)算</p><p>　　1.4.1 根據(jù)設(shè)計(jì)船重量重心計(jì)算表確定設(shè)計(jì)船各部分的重量重心</p>&l

33、t;p>　　表中每一個(gè)分段或者分段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>　　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>　　表1—1 滿載出港重量重心計(jì)算表</p><p>　　表1—2 滿載到港重量重心計(jì)算表</p><p>　　表1—3 空載出港重量重心計(jì)算表</p>

34、<p>　　表1—4 空載到港重量重心計(jì)算表</p><p>　　1.5 總布置設(shè)計(jì)與繪制總布置草圖</p><p>　　1.6總布置設(shè)計(jì)與總布置圖繪制</p><p>　　1.4.1總布置概述</p><p>　　船體結(jié)構(gòu)采用縱橫骨架式，全船肋距為： 615mm，其中#57~#105為670mm雙層底縱骨間距為645mm.<

35、/p><p>　　本船主船體設(shè)置7道水密橫艙壁,自尾至首依次劃分為:</p><p>　　1)~#2 淡水艙（左或右）。#2~#3 空艙。</p><p>　　#3~#8 NO3燃油艙（左或右）。其下為冷卻水艙。</p><p>　　#8~#30 機(jī)艙，其中：</p><p><b>　　2) 平臺(tái)上：&l

36、t;/b></p><p>　　#24~#31中央為集控室，兩側(cè) NO2燃油艙（左或右），日用燃油艙（左）；日用沉淀艙（右）。</p><p><b>　　平臺(tái)下：</b></p><p>　　#24~#31兩側(cè) NO1燃油艙（左或右）。</p><p>　　#20~#23 右側(cè)為滑油儲(chǔ)藏艙</p>

37、<p><b>　　3)雙層底：</b></p><p>　　#12~#15 污油艙（左），滑油循環(huán)艙（右）， </p><p>　　#15~#16 空艙（右），#15~#18 污水艙（左）</p><p>　　#18~#19 空艙（左），#16~#28 柴油艙（右），</p><p>　　#19~#28

38、 柴油艙（左），#28~#30 空艙，</p><p>　　其中左舷#29~#30設(shè)測(cè)深儀艙。</p><p>　　#30~#81 NO2貨艙： </p><p>　　貨艙口#33~#77， 貨艙口尺度 27400 X 10500 R600</p><p><b>　　4)舷側(cè)雙殼為：</b></p>

39、<p>　　#30~#57 為NO4邊壓載水艙（左、右）， </p><p>　　#57~#81 為NO5邊壓載水艙（左、右）</p><p>　　5)#8~#24 救生甲板上甲板室：</p><p>　　內(nèi)設(shè)：?jiǎn)稳耸?間、會(huì)議室一間及應(yīng)急發(fā)電機(jī)室一間。</p><p>　　中部設(shè)機(jī)艙棚及梯道等。兩側(cè)甲板設(shè)救生設(shè)備。<

40、/p><p>　　#17~#24 駕駛甲板上駕駛室：</p><p>　　內(nèi)設(shè)：報(bào)務(wù)室、海圖室及駕駛室等。后甲板設(shè)假煙囪等。</p><p>　　6)甲板：本船主甲板為連續(xù)甲板，此外有艏樓甲板、尾樓甲板、救生甲板、駕駛甲板、羅經(jīng)甲板等</p><p>　　1.4.2總布置圖（見附圖ZHC415-100-01)</p><p&g

41、t;<b>　　性能部分</b></p><p>　　2.1 靜水力計(jì)算和靜水力曲線圖繪制</p><p>　　2.1.1 靜水力計(jì)算是船舶設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要組成部分，它依據(jù)船舶型線圖和型值表對(duì)船舶橫剖面和水線面和面積中心，靜距，慣性距等進(jìn)行計(jì)算。它是對(duì)船舶浮性，穩(wěn)性和強(qiáng)度計(jì)算的基礎(chǔ)。本次計(jì)算采用梯形法對(duì)首尾型線變化劇烈處型線的型值進(jìn)行了修正。</p>&

42、lt;p>　　表2－1船舶靜水力計(jì)算表（梯形法）</p><p>　　表2－2船舶靜水力計(jì)算表（梯形法）</p><p>　　表2－3船舶靜水力計(jì)算表（梯形法）</p><p>　　表2－4船舶靜水力計(jì)算表（梯形法）</p><p>　　表2－5船舶靜水力計(jì)算表（梯形法）</p><p>　　表2－6船舶靜水力計(jì)

43、算表（梯形法）</p><p>　　表2－7船舶靜水力計(jì)算表（梯形法）</p><p>　　表2－8船舶靜水力計(jì)算表（梯形法）</p><p>　　表2－9船舶靜水力計(jì)算表（梯形法）</p><p>　　表2－10船舶靜水力計(jì)算表（梯形法）</p><p>　　表2-11Zb 計(jì)算表</p><p&

44、gt;　　表2－12 船舶靜水力計(jì)算表（梯形法）</p><p>　　表2－13 船舶靜水力計(jì)算表（梯形法）MTC計(jì)算表</p><p>　　表2－14 船舶靜水力計(jì)算表（梯形法）</p><p>　　根據(jù)以上的計(jì)算結(jié)果，繪制設(shè)計(jì)船的靜水力曲線圖。</p><p>　　圖見（ZHC415-100-03）</p><p&

45、gt;　　2.2 設(shè)計(jì)船初穩(wěn)性與浮態(tài)計(jì)算</p><p>　　2.2.1 初穩(wěn)性及縱傾計(jì)算</p><p>　　表2—15船舶初穩(wěn)性和縱傾計(jì)算表</p><p>　　根據(jù)上表計(jì)算所得結(jié)果，該船穩(wěn)性與縱傾值滿足規(guī)范的要求，即對(duì)所有船舶各種裝載情況（空船除外）的初穩(wěn)性高度應(yīng)為正值。</p><p>　　2.3 設(shè)計(jì)船船體阻力與有效功率估算<

46、/p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，人們普遍采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行阻力分析計(jì)算及船型參數(shù)的優(yōu)化選擇，回歸分析方法有很多優(yōu)越性，根據(jù)不同的系列試驗(yàn)有相應(yīng)的回歸公式，陶德（Todd）法（又稱系列60）就是其中一種，它試驗(yàn)的范圍廣，資料比較完整，在國(guó)際上被廣泛采用。</p><p>　　系列60的阻力回歸公式用線性回歸分析方法處理系列60的試驗(yàn)圖譜得到的，其總阻力系數(shù)Ct表示為下列函數(shù)形式：</p&g

47、t;<p>　　對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)船長(zhǎng)為122m的船，其總阻力系數(shù)Ct122的回歸多項(xiàng)式可表示為：</p><p>　　Ct122=A1+A2（L/B）+A3（B/T）+A4Cb+A5xb+A6（L/B）2+ A7（B/T）2</p><p>　　+ A8Cb2+A9（xb）2+A10（L/B）（B/T）+A11 L/B）+A12（L/B）xb </p><p>

48、;　　+A13（B/T）Cb +A14（B/T）xb +A15 xb Cb +A16 xb Cb2</p><p><b>　　式中： </b></p><p>　　其中：Rt—總阻力（N）；</p><p><b>　　△—排水量（t）；</b></p><p>　　Vs—航速（kn）；

49、</p><p>　　L—垂線間長(zhǎng)（m）；</p><p>　　Lwl—水線長(zhǎng)（m）；</p><p>　　Ct122—垂線間長(zhǎng)為122m船的總阻力系數(shù)；</p><p>　　Xb—浮心縱向位置，以距船中％L計(jì)，舯前為正。</p><p>　　為了便于確定回歸系數(shù)，將上式化為下列線性形式：</p><

50、;p>　　Y122=a1x1+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5+a6x6+a7x7+a8x8+a9x9+a10x10+a11x11+a12x12+a13x13</p><p>　　+a14x14+a15x15+a16x16 </p><p>　　式中：x1=1；x2=2（L/B-7）/

51、3；x3=2（B/T-3）；x4=10（Cb-0.7）；x5=（xb-0.515）/2.995；x6= x22；x7= x32；x8= x42；x9= x52；x10= x2x3；x11= x2x4；x12= x2x5 ；x13= x3x4；x14= x3x5；x15= x4x5； x16= x5x42； </p><p>　　Y122 =（Ct122-17.3505）/8.3375。</p>&l

52、t;p>　　對(duì)于不同的速長(zhǎng)比Vs/ ，(1-1)式中的系數(shù)列于下表 ，船長(zhǎng)為54米的設(shè)計(jì)船的總 阻力系數(shù)Ctl可通過對(duì)標(biāo)準(zhǔn)船長(zhǎng)的總阻力系數(shù)加以修正得到。</p><p>　　其中SFC是船長(zhǎng)為L(zhǎng)（m）時(shí)的摩擦阻力尺度作用的修正值。其可按下式計(jì)算：</p><p>　　SFC=99.181Cs·L /▽1/3（Cfl-Cf122） &

53、lt;/p><p>　　式中：Cf—桑海光滑平板的摩擦阻力系數(shù)，亦可按下式計(jì)算：</p><p>　　Cf=0.083（lgRe-1.65）-2</p><p>　　Cs—濕表面系數(shù)，其回歸公式為：</p><p>　　Cs=3.432+0.305（L/B）+0.443（B/T）-0.643Cb</p><p>　　不同速

54、長(zhǎng)比時(shí)的有效功率為：</p><p>　　Pe=Ctl△Vs3/1476.3L</p><p>　　根據(jù)以上公式，列表計(jì)算有：</p><p>　　表2-16 阻力與有效功率估算表</p><p>　　表2-17 阻力與有效功率估算表（輸出數(shù)據(jù)）</p><p>　　圖1 功率——速度曲線</p><

55、;p>　　2.4 螺旋槳水動(dòng)力性能計(jì)算與螺旋槳圖</p><p>　　螺旋槳設(shè)計(jì)采用圖譜設(shè)計(jì)法，為MAU型螺旋槳圖譜</p><p>　　2.4.1船型主要參數(shù)</p><p>　　船型: 單甲板、單層底、單機(jī)、單槳、單舵、尾機(jī)型多用途船。</p><p>　　總 長(zhǎng) LAL = 9

56、5.67 m </p><p>　　垂線間長(zhǎng) LPP = 88.0 m</p><p>　　設(shè)計(jì)水線長(zhǎng) LWL = 91.008 m</p><p>　　型 寬 B = 14.0 m</p><p&

57、gt;　　型 深 D = 7.4 m</p><p>　　設(shè)計(jì)吃水 d = 5.85m</p><p>　　方形系數(shù) CB = 0.7916</p><p>　　排水量

58、 Δ = 5895.9 T</p><p>　　螺旋槳數(shù) 1</p><p>　　槳軸距基線高度 2.10m</p><p>　　2.4.2主機(jī)與螺旋槳參數(shù)：</p><p>　　型號(hào)*臺(tái)數(shù)：G8300ZC6HB 1臺(tái) 最大

59、持續(xù)功率Pmax：1765 KW </p><p>　　額定轉(zhuǎn)數(shù)： 550 r/min 槳軸距基線高度： 2.10m</p><p>　　螺旋槳型式：MAU系列 螺旋槳葉數(shù)： 四葉 </p><p>　　螺旋槳轉(zhuǎn)速：124 r/min

60、 螺旋槳材料：Cu錳鋁青銅（K=1.17））</p><p>　　材料重度： 7.5 g/cm3 螺旋槳構(gòu)造型式：整體式</p><p>　　齒輪箱：GWC49/54船用齒輪箱一臺(tái) 減速比： 3.0：1</p><p>　　軸系效率：0.98 設(shè)計(jì)功率：0.85Pma

61、x </p><p>　　表2-18船體有效馬力曲線</p><p>　　2.4.3推進(jìn)因子的確定</p><p>　　按泰洛公式?jīng)Q定伴流分?jǐn)?shù): </p><p>　　按經(jīng)驗(yàn)公式?jīng)Q定推力減額分?jǐn)?shù): </p><p><b>　　取相對(duì)旋轉(zhuǎn)效率: </b></p><p&g

62、t;<b>　　船身效率: </b></p><p>　　2.4.4可以達(dá)到最大航速的計(jì)算</p><p>　　采用MAU型四葉槳圖譜進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　取功率儲(chǔ)備，軸系效率</p><p>　　螺旋槳敞水收到功率：</p><p><b>　　(hp)</b>&

63、lt;/p><p>　　根據(jù)、、的圖譜列表計(jì)算：</p><p>　　表2-19 按圖譜設(shè)計(jì)的計(jì)算表</p><p>　　根據(jù)上表中的計(jì)算結(jié)果可繪制PTE、δ、P/D及ηO對(duì)V的曲線：</p><p>　　圖 2 MAU4葉槳圖譜設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果</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(duì)應(yīng)的

64、設(shè)計(jì)航速及螺旋槳最佳要素、及如下表所列。</p><p>　　表2-20 按圖(2)設(shè)計(jì)計(jì)算的最佳要素</p><p><b>　　2.4.5空泡校核</b></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m</b><

65、/p><p>　　10330+1025×1.581-174=11776.53 kgf/m2</p><p>　　計(jì)算溫度 ，kgf/m2， hp，</p><p><b>　　kgf.s2/m4</b></p><p>　　表2-21 空泡校核計(jì)算結(jié)果</p><p>　　據(jù)上述計(jì)算

66、結(jié)果作圖如下，可求得不發(fā)生空泡的最小盤面比以及對(duì)應(yīng)的最佳螺旋槳要素。</p><p>　　圖 3空泡校核計(jì)算結(jié)果</p><p>　　AE/ A0=0.69, P/D=0.645, D =0.949m ,η0 =0.496 ,Vmax=10.985 kn</p><p><b>　　2.4.6強(qiáng)度校核</b></p><p&

67、gt;　　按《規(guī)范》校核 及，應(yīng)不小于按下式計(jì)算之值：</p><p><b>　　，，，</b></p><p><b>　　計(jì)算功率hp</b></p><p>　　Ad=AE/A0=0.69,P/D=0.645，,, ,</p><p>　　表2-22 強(qiáng)度校核計(jì)算表</p>

68、<p><b>　　2.4.7螺距修正</b></p><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(duì)此項(xiàng)螺距無(wú)需修正。</p><p>　　由于實(shí)際槳葉厚度即槳標(biāo)準(zhǔn)厚度，故無(wú)需因厚度差異進(jìn)行螺距修正。</p><p>　　2.4.8重量及慣性矩計(jì)算</p><p>　　根據(jù)槳切面的面積

69、數(shù)據(jù)用近似數(shù)值積分方法計(jì)算得： </p><p>　　取軸孔之錐度 K=</p><p>　　槳轂長(zhǎng)度 </p><p>　　=22.5255%D=0.225255×0.949=0.21377m</p><p>　　槳轂長(zhǎng)度中央處軸徑 </p><p><b>　　螺旋槳重

70、量：</b></p><p><b>　?。?）槳葉重量</b></p><p>　?。?）槳轂重量 </p><p>　?。?）螺旋槳總重 </p><p><b>　　螺旋槳總慣性矩 </b></p><p>

71、　　2.4.9敞水性征曲線的確定</p><p>　　由,，0.645的敞水性征曲線內(nèi)插得到,0.645的敞水性征曲線,其數(shù)據(jù)如下:</p><p>　　表2-23 設(shè)計(jì)槳的敞水特性數(shù)據(jù)表</p><p>　　圖 4 敞水特性曲線</p><p>　　2.4.10 系柱特性計(jì)算</p><p>　　由圖得時(shí)

72、 0.280，0.02993。</p><p>　　計(jì)算功率 ，</p><p>　　系柱推力減額分?jǐn)?shù)取 0.04，</p><p><b>　　主機(jī)轉(zhuǎn)距 </b></p><p><b>　　系柱推力 </b></p><p><b

73、>　　車葉轉(zhuǎn)速 </b></p><p>　　2.4.11航行特性計(jì)算</p><p>　　取轉(zhuǎn)速為，，進(jìn)行計(jì)算：</p><p>　　表2-24 航行特性計(jì)算表</p><p><b>　　圖 5航行特性曲線</b></p><p>　　由圖中可求得,滿載航行時(shí)，可達(dá)最

74、大航速約為，主機(jī)馬力為，與設(shè)計(jì)要求基本一致.</p><p>　　2.4.12螺旋槳計(jì)算總結(jié)</p><p>　　螺旋槳直徑 螺距比 </p><p>　　型式 葉數(shù) </p><p>　　盤面比

75、 縱傾角 </p><p>　　螺旋槳效率 設(shè)計(jì)航速 </p><p>　　轂徑比 旋向 右旋</p><p>　　材料 重量 </p><p>　　慣性矩

76、 </p><p>　　表2-25 螺旋槳槳葉輪廓尺寸表</p><p>　　2.4.13 螺旋槳總圖 </p><p>　　見附圖(ZHC415-107-01)</p><p><b>　　3.總結(jié) </b></p><p>　　現(xiàn)代船舶是復(fù)雜的大型綜合系統(tǒng)，因此船舶的設(shè)計(jì)建造可以說是龐

77、大的系統(tǒng)工程.雖然此次設(shè)計(jì)工作量不及整個(gè)設(shè)計(jì)流程的九牛之一毛，但已讓我充分感受到了其繁雜與艱辛。這次設(shè)計(jì)是自己第一次系統(tǒng)地應(yīng)用大學(xué)里所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，是對(duì)自己大學(xué)學(xué)業(yè)的一次檢驗(yàn)，所以即使這過程再不輕松，也的值得自己全身心地投入。</p><p>　　此次設(shè)計(jì)任務(wù)是4500DWT散貨船的初步設(shè)計(jì)，雖然在世界范圍內(nèi)散貨船已經(jīng)朝大型化、巨型化方向發(fā)展，但考慮到運(yùn)營(yíng)者經(jīng)濟(jì)實(shí)力及運(yùn)營(yíng)航線等因素，萬(wàn)噸以下的小型近海散貨船還是有

78、一定的生存空間的。就我國(guó)而言，由于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速崛起，我國(guó)內(nèi)地和沿海內(nèi)外貿(mào)易得到了迅猛發(fā)展，航運(yùn)事業(yè)亦隨之高速增長(zhǎng)。適宜江海直達(dá)和航行于東南亞、日本、韓國(guó)的國(guó)際航線2000~5000噸級(jí)的散貨船受到我國(guó)中、小型航運(yùn)企業(yè)的關(guān)注。2000~5000噸級(jí)散貨船，由于噸位適宜、攬貨靈活、吃水淺，能直航長(zhǎng)江中、下游各港口，免去了載駁、轉(zhuǎn)運(yùn)，直達(dá)貨主碼頭等優(yōu)點(diǎn)，深受中、小型貨主的歡迎。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)包括總體設(shè)

79、計(jì)和性能估算兩大部分?？傮w設(shè)計(jì)主要有主尺度及排水量的確定，型值與型線圖的生成，以及總布置設(shè)計(jì)與繪制總布置圖。性能估算的內(nèi)容包括靜水力計(jì)算，浮態(tài)及穩(wěn)性計(jì)算，阻力與有效功率估算與螺旋槳設(shè)計(jì)繪圖。由于是在母型船基礎(chǔ)上進(jìn)行改型設(shè)計(jì)，大大降低了設(shè)計(jì)工作的難度。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，對(duì)照母型船的相關(guān)資料，知道新船與母型船的主尺度及排水量很接近，因此在型線圖繪制中采用了仿氏系數(shù)法，分別求出船長(zhǎng)，型寬和吃水

80、的相應(yīng)的仿氏系數(shù)，借助AOTUCAD軟件的強(qiáng)大功能，在三個(gè)方向進(jìn)行比例縮放，再修改水線橫剖線和縱剖線，即可得到光順的型線圖，而新船型值也能通過軟件方便地讀取。</p><p>　　由于新船主尺度，船型參數(shù)及營(yíng)運(yùn)要求跟母型船接近程度很高，在總布置設(shè)計(jì)時(shí)參考了母型船的設(shè)計(jì)，因而也變得簡(jiǎn)單。</p><p>　　在對(duì)新船性能進(jìn)行計(jì)算時(shí)，采用我國(guó)比較常用的公式方法，得出的結(jié)果也較合理，符合規(guī)范要求

81、。但阻力計(jì)算后發(fā)現(xiàn)阻力略微偏大。排除了計(jì)算失誤的因素后，重新設(shè)計(jì)了螺旋槳，基本滿足了設(shè)計(jì)要求的航速要求。</p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)，秉著前人的經(jīng)驗(yàn)和自己的設(shè)想，對(duì)散貨船的總體，性能進(jìn)行了一次系統(tǒng)的考慮和設(shè)計(jì)。經(jīng)過數(shù)月的緊張工作，在指導(dǎo)老師和同學(xué)的耐心幫助下，設(shè)計(jì)任務(wù)得以較好的完成。但由于時(shí)間和能力水平的限制，存在許多的漏洞和錯(cuò)誤，希望得到各位指導(dǎo)老師的批評(píng)與指正。</p><p>

82、<b>　　[參考文獻(xiàn)] </b></p><p>　　[1] 顧敏童主編.船舶設(shè)計(jì)原理[M].第二版.上海：上海交通大學(xué)出版社，2001年</p><p>　　[2] 鋼質(zhì)海船入級(jí)與建造規(guī)范[M].中國(guó)船級(jí)社，2006年</p><p>　　[3] 盛振邦，劉應(yīng)中主編.船舶原理（上冊(cè)）[M]. 第一版.上海：上海交通大學(xué)出版社，2003年&l

83、t;/p><p>　　[4] 盛振邦，劉應(yīng)中主編.船舶原理（下冊(cè)）[M]. 第一版.上海：上海交通大學(xué)出版社，2003年</p><p>　　[5] 楊永祥、茆文玉、翁士綱編.船體制圖[M].第一版.哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社，1995年 </p><p>　　[6] 船舶設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)[M]</p><p>　　[7] 謝祚水主編.船舶與海洋工

84、程概論[M].第一版.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1999年</p><p>　　[8] 船舶與海上設(shè)施法定檢驗(yàn)規(guī)則[M].2004非國(guó)際</p><p>　　[9] 黃德波編.船舶工程專業(yè)英語(yǔ)[M].第一版.哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社，2001年</p><p>　　[10] 郭玲文編. AutoCAD2004(中文版)實(shí)用教程[M].第一版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2

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