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1、 2船舶主要要素確定 2.1排水量初步估算 對(duì)油船這種載重型船舶，隨Δ變化有相對(duì)穩(wěn)定的范圍，因此通常用載重量系數(shù)法估算初始排水量。設(shè)計(jì)船舶之前先把母型船有關(guān)參數(shù)列出，見表2.1。 表2.1 母型船數(shù)據(jù) 項(xiàng)目 數(shù)值 載重量（t） 12000 載重量系數(shù) 0.736 總長(zhǎng)（m） 134.85 設(shè)計(jì)水線長(zhǎng)（m） 129 垂線間長(zhǎng)（m） 126 型寬（m） 22 型深（m） 10.6 設(shè)計(jì)吃水（m） 7.457 型排水體積（m3） 15811.45 排水量（t） 16304 方型系數(shù) 0.761 水線面系數(shù) 0.885 中橫剖面系數(shù)

2、 0.989 棱形系數(shù) 0.769 K1=L/B 5.727 K2=B/d 2.950 2.1.1選取載重量系數(shù) 1．采用708研究所常用的載重量系數(shù)估算（《船舶設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》[1]） (2.1) 其中：K—系數(shù)，對(duì)采用50%以上高強(qiáng)度鋼的大型或超大型油船K=1.01~1.03，對(duì)淺吃水船型（B/T>3.5）K=0.9~0.95；對(duì)DW=10000~50000t(縱舯剖面上無(wú)縱艙壁)的船K=1.0~1.02。 2．以12000DWT成品油船為母型船，其載重量系數(shù)，考慮中小型油船的載重量系數(shù)范圍是0.6~0.75（《船舶設(shè)

3、計(jì)原理》[2]21頁(yè)），綜上，本設(shè)計(jì)船的載重量系數(shù)取自母型船，。 2.1.2排水量△初步估算 (2.2) 2.2初步擬定主尺度及方形系數(shù) 參考母型船，相關(guān)資料及經(jīng)驗(yàn)公式，同時(shí)考慮結(jié)構(gòu)和布置的要求，初步擬定主尺度。 2.2.1主尺度比法 選擇出L/B=K1，B/d=K2及方形系數(shù)，已知排水量△后，就可應(yīng)用浮性方程算出L，B，d。 (2.3) 其中：—海水密度，取1.025t/cm3；k—附體系數(shù)，取1.006；K1，K2，取自母型船，型深初步按母型船D0/L0換算，即D=L(D0/L0)。 初定主尺

4、度為： =111.172m，B=19.411m，d=6.579m，D=9.353m，=0.761。 2.2.2統(tǒng)計(jì)法 由文獻(xiàn)《油船總體設(shè)計(jì)》[3]介紹的主尺度統(tǒng)計(jì)公式計(jì)算： DW<10000t的油船： L=5.7DW1/3，B=0.91DW1/3，d=0.78DW0.25，D=1.29DW0.25-2.5。 初定主尺度為： =114.942m，B=18.35m，d=7.442m，D=9.776m，=0.69。 2.2.3其他船舶資料 參照查閱的幾艘與設(shè)計(jì)船載重量相近船型資料[4]，見表2.2。 表2.2 與設(shè)計(jì)船載重量相近船的主尺度 項(xiàng)目 數(shù)值 載重量 5500

5、 6500 7000 8900 9000 10000 12000 12500 Lpp 108.8 (總長(zhǎng)) 94 110 115 117.6 (總長(zhǎng)) 116 126 145.3 (總長(zhǎng)) B 16.26 18 17.6 18 19 20.4 22 20.8 d 5.43 6 6.8 6.8 7.5 8 7.457 D 8.3 9.6 9.5 9.2 10 11.3 10.6 11.2 本船是成品油運(yùn)輸船舶，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意降低造價(jià)和消耗，提高運(yùn)輸能力，提高其經(jīng)濟(jì)性。因此，應(yīng)該適當(dāng)?shù)臏p小船長(zhǎng)增大型深

6、，以降低船體鋼料重量，降低造價(jià)[5]。 綜合考慮各種因素的影響，最后初步擬定主尺度為： =112m，B=18m，d=7m，D=10m，=0.765。 2.3初選主機(jī) 用海軍系數(shù)法估算設(shè)計(jì)船所需的主機(jī)額定功率。由母型船的相關(guān)資料得海軍系數(shù)： (2.4) 設(shè)計(jì)船的設(shè)計(jì)航速為V=13.5kn，設(shè)計(jì)船與母型船的海軍系數(shù)相等，則設(shè)計(jì)船需要的主機(jī)功率為： (2.5) 查相關(guān)資料初選主機(jī)型號(hào)為：MAN-B&W 5S35MC，額定功率3700kW，轉(zhuǎn)速173rpm，耗油率178g/kW·h。 2.4空船

7、重量估算 由《船舶設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》[1]介紹的推薦公式進(jìn)行整體估算： (2.6) 其中K值： 20000t＞DW＞5000t 0.17~0.2； 70000t＞DW＞25000t 0.165~0.175； 300000t＞DW＞80000t 0.145~0.165。 設(shè)計(jì)船的載重量為8200t，K值選為0.19，所以計(jì)算得LW=3312t。 排水量?jī)?chǔ)備：根據(jù)《船舶設(shè)計(jì)原理》[2]29頁(yè)介紹的方法，在初步設(shè)計(jì)階段，通常取2%LW~5%LW（大船取小的數(shù)據(jù)），本船排水量?jī)?chǔ)備取為4%LW=132t。 2.5重力與浮力平衡

8、 實(shí)際載重量：。 要求載重量：DW=8200t。 載重量增量：，載重量允許的誤差為△的0.1%，重力浮力不平衡，須用諾曼系數(shù)法進(jìn)行平衡。由《船舶設(shè)計(jì)原理》[2]121頁(yè)的圖4-9查得本船諾曼系數(shù) N=1.31。 排水量增量：。 根據(jù)浮性微分方程：，保持方形系數(shù)不變，改變L，B，d。 計(jì)算得：=114m，B=18.8m，d=7.01m，D=10m，=0.765，△=11851t。 新的空船重量：LW2=3518t。 排水量?jī)?chǔ)備：141t。 新的載重量：。 載重量增量：，/△2= 0.06%＜0.1%，符合要求，重力浮力平衡調(diào)

9、整完畢。 △=11851t，在此排水量下要達(dá)到航速13.5kn，所需主機(jī)功率為： ，因而最初選定的主機(jī)型號(hào)是合理的。 2.6載貨量Wc計(jì)算 1． 燃油重量 (2.7) 式中：——包括一切用途在內(nèi)的耗油率，取主機(jī)持續(xù)常用功率時(shí)的耗油率的1.1~1.5倍，1.3×178g/kW·h； ——主機(jī)持續(xù)常用功率（CSR），3150kW； R——續(xù)航力，3000n mile； ——服務(wù)航速，，或比適航速度小0.5~1kn，取12.5kn； k——考慮風(fēng)浪影響而引起航行時(shí)間增加的儲(chǔ)備系數(shù)，通常取1.15~1.2，取為1.2； d——儲(chǔ)備

10、天數(shù),取為5天。 燃油總量為=315t。 2．爐水重量 (2.8) 爐水總量為=16t。 3．滑油重量 (2.9) 其中：為比例系數(shù)，通常柴油機(jī)船取3%~5%，汽輪機(jī)船取0.8%~1%，本船為柴油機(jī)船，偏于安全的考慮取=5%。 滑油總量為=16t。 4．船員生活用水 本船船員16人，每人每天耗水按100kg計(jì)，則生活用水總量為： 其中增加的10天為5天儲(chǔ)備，5天停港。 5．人員及行李 每人體重按65 kg計(jì)算，每人的行李按50 kg計(jì)，則人

11、員及行李重為： （65+50）×16/1000=2t 6．食品 每人每天按5kg計(jì)，食品重為： 其中增加的10天為5天儲(chǔ)備，5天停港。 7．備品 備品的統(tǒng)計(jì)數(shù)字一般為50t~70t，或者一般可取為（0.5%LW~1%LW），本船備品重取為50t。 8．載貨量 以上油水等消耗品重量總和為432.5t，載貨量=7767.5t。 2.7穩(wěn)性校核 在主尺度確定時(shí)通常只做初穩(wěn)性校核，其內(nèi)容是估算初穩(wěn)性高度，并檢驗(yàn)其是否符合設(shè)計(jì)船所要求的數(shù)值。 1．初穩(wěn)性下限要求 初穩(wěn)性方程式： (2.10) 式中：——所核算狀態(tài)下的初穩(wěn)性高度； ——相

12、應(yīng)吃水的浮心高度； r——相應(yīng)吃水下的橫穩(wěn)心半徑； ——所核算狀態(tài)下的重心高度； ——自由液面修正值，此處忽略。 利用近似公式估算和r，選用薛安國(guó)公式確定系數(shù)a1,a2。 根據(jù)文獻(xiàn)《油船總體設(shè)計(jì)》[3]中介紹的方法估算水線面系數(shù)： ；母型船=0.885，考慮到與母型船相似，本船取=0.885。 (2.11) (2.12) =ξ·D，空載油船ξ=0.6~0.66；偏于安全的考慮，取ξ＝0.66，則＝6.3m。 ，滿足初穩(wěn)性高度下限要求。 2．初穩(wěn)性上限要求 為使橫搖和緩，搖幅不過(guò)大，希望不發(fā)生諧

13、搖，即：調(diào)諧因子 (2.13) 式中：——船舶橫搖自搖周期， (2.14) ——波浪周期， (2.15) λ——波長(zhǎng)，我國(guó)沿海情況波長(zhǎng)躲在60m~70m,偏于安全的考慮，λ取70m； 預(yù)期到=1.3=8.7時(shí)，允許的最大初穩(wěn)性高度（上限值）為： (2.16) 式中：B——船寬m； ——B/d不同的系數(shù)，查《船舶設(shè)計(jì)原理》[2]56頁(yè)中表3.5得=1.01； ——重心高度。 計(jì)算得，滿足初穩(wěn)性高度上限要求。 綜上，設(shè)計(jì)船的初穩(wěn)性

14、滿足規(guī)范要求。 2.8航速校核 航速校核實(shí)質(zhì)就是航速或馬力估算，其目的是：初步估算設(shè)計(jì)船在給定主機(jī)情況下的航速，或初步確定在所要求航速下需要的主機(jī)功率。本設(shè)計(jì)要校核當(dāng)主機(jī)發(fā)出額定功率時(shí)，航速能否達(dá)到任務(wù)書要求的設(shè)計(jì)航速13.5kn。 2.8.1估算總推進(jìn)系數(shù) 一、 船身效率 1．伴流分?jǐn)?shù) ⑴ 泰勒公式： (2.17) ⑵ 漢克歇爾公式： (2.18) 根據(jù)《船舶原理》[6]上冊(cè)250頁(yè)介紹經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定棱形系數(shù)： ① 楚思德公式：

15、 (2.19) 為服務(wù)航速（kn）， 計(jì)算得=0.425 ② Fr＜0.24： (2.20) 計(jì)算得=0.71 ③ 貝克公式（的極限）： (2.21) 計(jì)算得=0.758，若棱形系數(shù)超過(guò)此值阻力將迅速增加。 中低速的油船均在0.985~0.99之間,為了使，，相互配合，最終取=0.774，Cm=0.988。 由漢克歇爾公式得=0.362； 最終取=0.350。 2．推力減額分?jǐn)?shù)t ⑴ 商赫公式：t=

16、k (2.22) 單螺旋槳船，裝有流線型舵或反應(yīng)舵者k=0.5~0.7，取k=0.6，計(jì)算得t=0.21； ⑵ 漢克歇爾公式： (2.23) 最終取t=0.23。 二、 船身效率=（1-t）/（1-）=1.185 三、 相對(duì)旋轉(zhuǎn)效率 一般可近似地取=1 四、 軸系效率 尾機(jī)型船=0.98 五、 螺旋槳敞水效率 取功率儲(chǔ)備10%，則螺旋槳敞水收到的功率： 其中：——進(jìn)速（kn），； ——螺旋槳敞水收到的功率（hp）；

17、計(jì)算得=7.108，由此可在MAU圖譜中查到約為0.515。 因而總推進(jìn)效率考慮到適當(dāng)裕度取=0.58，所以設(shè)計(jì)船的有效推功率THP=·BHP=2146kW。 2.8.2估算設(shè)計(jì)船的有效功率 按母型船比例初步選取為1.787m即1.57%，根據(jù)《船舶設(shè)計(jì)原理》[2]187頁(yè)圖5-5知與本船棱形系數(shù)相配合的最佳浮心位置為1.5%~1.7%，所以取1.787比較合理。 用萊普法[6]估算有效功率曲線，基本參數(shù)如下： =114m，，B=18.8m，d=7.01m，▽=11492.99m3，=0.765，，=0.988，=0.774，，B/d=2.682，/B=6.124，=1.787m，，

18、，，，。 具體計(jì)算過(guò)程見表2.3： 表2.3 萊普法估算有效功率 序號(hào) 項(xiàng)目 數(shù)值 1 V(kn) 12 13 14 15 2 （m/s） 6.17 6.69 7.20 7.72 3 0.65 0.71 0.76 0.82 4 （查圖） 21.90 26.90 38.10 58.10 5 /B修正值%（查圖） 6.86 6.86 6.86 6.86 6 修正后的= [1+（5）]×（4） 23.40 28.74 40.71 62.08 7 0.001010 0.001240 0.001757

19、 0.002679 8 592184868 641533607 690882346 740231084 9 8.77 8.81 8.84 8.87 10 桑海公式 （《船舶原理》上165頁(yè)） 0.001635 0.001618 0.001603 0.001589 11 粗糙度補(bǔ)貼系數(shù) （《船舶原理》上176頁(yè)） 0.0004 0.0004 0.0004 0.0004 12 0.003045 0.003259 0.003760 0.004668 13 （m2/s2） 38.10 44.72 51.86 59.54

20、 14 (kg) 179441.20 225380.92 301582.69 429818.58 15 B/d修正=（B/d-2.4）×5% 1.41 1.41 1.41 1.41 16 (kg) 2529.07 3176.55 4250.55 6057.93 17 (kg) 181970.28 228557.47 305833.24 435876.51 18 (kW) 1123.27 1528.41 2202.49 3363.22 2.8.3繪制有效功率曲線（EHP-V曲線） 由表2.2中的數(shù)據(jù)可畫出有效功率曲線，如圖2.1：

21、 圖2.1有效功率曲線 2.8.4航速校核 由圖2.1可知當(dāng)主機(jī)額定功率時(shí)，航速為13.94kn＞13.5kn，滿足設(shè)計(jì)要求。 2.9艙容校核 對(duì)雙殼雙底型油船容積校核要分層進(jìn)行校驗(yàn)，即分別對(duì)貨油艙艙容和專用壓載水艙艙容進(jìn)行校驗(yàn)。及。 ——貨油艙能提供的容積，m3； ——貨油區(qū)能提供的總?cè)莘e，m3； ——貨油所需要的容積，m3； ——壓載水艙所需容積，m3。 2.9.1雙層底高度及雙層殼寬度計(jì)算 按照《國(guó)內(nèi)航行海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》（2004）[7]對(duì)于DW≥5000t 的油船，必須設(shè)雙殼雙底結(jié)構(gòu)。雙層殼寬度不得小于b=0.5+DW/2000或2m取小者；但不

22、得小于1m。雙層底高度不得小于=B/15或2m 取小者；但不得小于1m。 本船?。篵=1m，=1.26m。 2.9.2本船所能提供的總?cè)莘e (2.24) (2.25) (2.26) 式中：——總?cè)莘e利用系數(shù)； ——貨油區(qū)長(zhǎng)度利用系數(shù)，，為貨油區(qū)長(zhǎng)度，按母型船比例取=78.4m，=0.688； ——型深高度下中剖面面積系數(shù)，=0.992。 計(jì)算得：=14200 m3。 2.9.3貨油艙能提供的容積

23、 (2.27) (2.28) 式中：——貨油艙容積利用系數(shù)。 計(jì)算得：=9885 m3。 2.9.4壓載水艙（即雙層殼之間）能提供的容積： 2.9.5貨油所需容積 (2.29) 式中：——貨油量，7767.5t； ——貨油密度，0.82t/m3； k——考慮貨油膨脹及艙內(nèi)構(gòu)架系數(shù)，1.04。 計(jì)算得：=9852 m3。 2.9.6壓載水艙所需容積 一般?。?.2~0.5）DW，本船取0.35 DW=2870 m3。 2.9.7污油水艙所需容積 按防污染規(guī)定不得低

24、于2%~3%，本船取0.03=296 m3。 2.9.8校核 =9885 m3≥=9852 m3；=4315 m3≥=2870 m3； 綜上，本設(shè)計(jì)船的艙容滿足設(shè)計(jì)要求。 2.9.9小結(jié) 以上性能校核均滿足，因而初步擬定的主尺度滿足要求。 垂線間長(zhǎng) =114m 型寬 B=18.8m 設(shè)計(jì)吃水 d=7.01m 型深 D=10m 浮心縱向位置 =1.787 m 排水量 △=

25、11851t 方形系數(shù) =0.765 棱形系數(shù) =0.774 中橫剖面系數(shù) =0.988 水線面系數(shù) =0.885 2.9.10技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 船長(zhǎng)和方形系數(shù)對(duì)船舶的快速性有主要關(guān)系，而船長(zhǎng)對(duì)船舶鋼料重量又有主要關(guān)系，增加船長(zhǎng)將使船體鋼料及舾裝設(shè)備的重量增加從而增加造船價(jià)格[8]，因而本次設(shè)計(jì)從經(jīng)濟(jì)性角度考慮，僅簡(jiǎn)單分析本船的和的選擇是否合理。 本船是一條8200t級(jí)的近海成品油船，設(shè)計(jì)航速為13.5kn，F(xiàn)r約為0.208屬于中低速船，考慮到當(dāng)前燃油價(jià)格不斷上升，經(jīng)

26、濟(jì)船長(zhǎng)Le應(yīng)相應(yīng)加大[9]，因而本船＝114m屬于同類型船的經(jīng)濟(jì)船長(zhǎng)范圍內(nèi)。 根據(jù)Fr＝0.208查《船舶設(shè)計(jì)原理》[2]107頁(yè)圖4-7可得從阻力上考慮的臨界方形系數(shù)約為0.74，本船方形系數(shù)＝0.765略大于0.74使船舶的阻力有所增加，但當(dāng)Δ一定時(shí)，適當(dāng)增大能夠使船舶主要尺度適當(dāng)減小，從而能降低造價(jià)。因而的選擇也是合理的。 3型線設(shè)計(jì) 型線設(shè)計(jì)時(shí)采用改造母型船橫剖面面積曲線的方法，本船具有平行中體，且較大，故采用“1-”繪制設(shè)計(jì)船型線圖。 3.1繪制母型船橫剖面面積曲線 選擇12000DWT成品油船為母型船 由母型船的型線圖，利用CAD查詢功能查得母型

27、船設(shè)計(jì)吃水下各站橫剖面面積，取豎坐標(biāo)為各站橫剖面面積與最大橫剖面面積的比值，取橫坐標(biāo)為剖面距船中的實(shí)際距離與的比值，繪制母型船無(wú)因次橫剖面面積曲線，見圖3.1。具體計(jì)算過(guò)程見表3.1。 表3.1 母型船各站橫剖面面積及無(wú)因次化曲線坐標(biāo) 站號(hào) 橫剖面面積（m2） 無(wú)因次化橫坐標(biāo) 無(wú)因次化縱坐標(biāo) 0 4.82 -1 0.030 1 28.72 -0.9 0.177 2 66.89 -0.8 0.412 3 99.33 -0.7 0.612 4 126.37 -0.6 0.779 5 146.13 -0.5 0.900 6 156.6

28、0 -0.4 0.965 7 160.43 -0.3 0.988 8 161.87 -0.2 0.997 9 162.32 -0.1 1.000 10 162.32 0.0 1.000 11 162.32 0.1 1.000 12 161.99 0.2 0.998 13 160.93 0.3 0.991 14 158.68 0.4 0.978 15 153.34 0.5 0.945 16 141.21 0.6 0.870 17 121.14 0.7 0.746 18 92.58 0.8 0.57

29、0 19 74.56 0.85 0.459 19 53.92 0.9 0.332 20 32.80 0.95 0.202 20 14.11 1 0.087 3.2用“1-”改造母型船橫剖面面積曲線 3.2.1母型船橫剖面面積曲線各參數(shù) 用CAD查詢功能得母型船棱形系數(shù)=0.767， 100%×∣-∣/=100%×∣0.767-0.769∣/0.769=0.21%＜0.5%，滿足精度要求； 浮心縱向坐標(biāo)=1.967， 100%×∣-∣/=100%×∣1.967-1.975∣/1.975=0.39%＜0.5%，滿足精度要求； 前體棱形系數(shù)=0.799，

30、后體棱形系數(shù)=0.736。 3.2.2根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式估算設(shè)計(jì)船前后體棱形系數(shù)和 (3.1) (3.2) 因此，前后體棱形系數(shù)變化量： (3.3) (3.4) 3.2.3求各站移動(dòng)的距離及輔助站位置 按“1-”法有： 船中前各站 (3.5) 船中后各站 (3.6) 各輔助站距理論站距離為，具體計(jì)算過(guò)程見下表3

31、.2： 表3.2 各輔助站位置 站號(hào) 0 -1 -0 -1 1 -0.9 -0.00166 -0.90166 2 -0.8 -0.00333 -0.80333 3 -0.7 -0.00499 -0.70499 4 -0.6 -0.00666 -0.60666 5 -0.5 -0.00832 -0.50832 6 -0.4 -0.00998 -0.40998 7 -0.3 -0.01165 -0.31165 8 -0.2 -0.01331 -0.21331 9 -0.1

32、-0.01497 -0.11497 10 0 0 0 11 0.1 0.03932 0.13932 12 0.2 0.03495 0.23495 13 0.3 0.03058 0.33058 14 0.4 0.02621 0.42621 15 0.5 0.02185 0.52185 16 0.6 0.01748 0.61748 17 0.7 0.01311 0.71311 18 0.8 0.00874 0.80874 18.5 0.85 0.00655 0.85655 19 0.9 0.00437 0.9

33、0437 19.5 0.95 0.00218 0.95218 20 1 0 1 母型船中部為平行中體故沒(méi)有移動(dòng)。 3.2.4繪制設(shè)計(jì)船橫剖面面積曲線 根據(jù)表3.2中數(shù)據(jù)，將母型船前體各理論站向前移動(dòng)相應(yīng)的距離，后體各理論站向后移動(dòng)相應(yīng)的距離，從而得到設(shè)計(jì)船無(wú)因次化橫剖面面積曲線，見圖3.1。 圖3.1 設(shè)計(jì)船橫剖面面積曲線 3.2.5校核設(shè)計(jì)船的和 利用CAD查詢功能得到設(shè)計(jì)船的=0.77397，=1.87108，由于滿足設(shè)計(jì)要求（誤差要求在0.5% 以內(nèi)），而不滿足設(shè)計(jì)要求（誤差要求在0.5% 以 內(nèi)），故應(yīng)用遷移法求出滿足設(shè)

34、計(jì)要求的新面積曲線。這時(shí)各輔助站又有新的移動(dòng)距離，則最后的輔助站距理論站的距離為。 3.2.6遷移法 橫剖面面積曲線的形變函數(shù)為： (3.7) 式中：y——面積曲線在x處的豎坐標(biāo)； b——系數(shù)。 (3.8) 由于面積曲線的x坐標(biāo)長(zhǎng)度為2，因而，=0.77397，故得b=0.00338。第2次移動(dòng)各輔助移動(dòng)距離及最終輔助站位置見表3.3。 表3.3 第2次移動(dòng)各輔助站位置 站號(hào) y 0 -1 0.02971 0 0

35、 -1 1 -0.9 0.17694 -0.00060 -0.00166 -0.90226 2 -0.8 0.41210 -0.00139 -0.00333 -0.80472 3 -0.7 0.61192 -0.00207 -0.00499 -0.70706 4 -0.6 0.77854 -0.00264 -0.00666 -0.60929 5 -0.5 0.90026 -0.00305 -0.00832 -0.51137 6 -0.4 0.96478 -0.00327 -0.00998 -0.41325 7 -0.3

36、 0.98838 -0.00335 -0.01165 -0.31499 8 -0.2 0.99722 -0.00338 -0.01331 -0.21669 9 -0.1 1 -0.00338 -0.01497 -0.11836 10 0 1 0 0 0 11 0.1 1 0.00338 0.03932 0.13594 12 0.2 0.99799 0.00338 0.03495 0.23157 13 0.3 0.99148 0.00336 0.03058 0.32723 14 0.4 0.97757 0.0

37、0331 0.02621 0.42291 15 0.5 0.94469 0.00320 0.02185 0.51865 16 0.6 0.86997 0.00294 0.01748 0.61453 17 0.7 0.74632 0.00253 0.01311 0.71058 18 0.8 0.57037 0.00193 0.00874 0.80681 18.5 0.85 0.45937 0.00155 0.00655 0.85500 19 0.9 0.33218 0.00112 0.00437 0.90324 19.

38、5 0.95 0.20209 0.00068 0.00218 0.95150 20 1 0.08695 0 0 1 根據(jù)表3.3中數(shù)據(jù)，將第1次移動(dòng)后的各輔助站均向后移動(dòng)相應(yīng)的距離，從而得到第2次移動(dòng)后的設(shè)計(jì)船無(wú)因次化橫剖面面積曲線，見圖3.2。 圖3.2 設(shè)計(jì)船橫剖面面積曲線 3.2.7第2次校核設(shè)計(jì)船的和 利用CAD查詢功能得到設(shè)計(jì)船的=0.77397，誤差為0.004%＜0.5%；=1.78669，誤差為0.1%＜0.5%，兩者均滿足精度要求。 3.3繪制型線圖 3.3.1繪制輔助水線半寬圖 1．按設(shè)計(jì)

39、船主要尺度繪制格子線 2．繪制縱剖線圖的首尾輪廓線 參照母型船首尾柱的形狀，按設(shè)計(jì)船的螺旋槳及舵的布置要求繪得側(cè)面圖的首尾輪廓線。 3．在水線圖上繪輔助站位置 根據(jù)表3.3中得到的無(wú)因次輔助站位置求得輔助站的實(shí)際位置，具體計(jì)算過(guò)程見表3.4。 表3.4 輔助站位置 站號(hào) 0 -1 -1 -57000 1 -0.9 -0.90226 -51429 2 -0.8 -0.80472 -45869 3 -0.7 -0.70706 -40303 4 -0.6 -0.60929 -34730 5 -0.5 -0.

40、51137 -29148 6 -0.4 -0.41325 -23555 7 -0.3 -0.31499 -17955 8 -0.2 -0.21669 -12351 9 -0.1 -0.11836 -6746 10 0 0 0 11 0.1 0.13594 7748 12 0.2 0.23157 13200 13 0.3 0.32723 18652 14 0.4 0.42291 24106 15 0.5 0.51865 29563 16 0.6 0.61453 35028 17 0.7 0.71058

41、 40503 18 0.8 0.80681 45988 18.5 0.85 0.85500 48735 19 0.9 0.90324 51485 19.5 0.95 0.95150 54236 20 1 1 57000 4．繪制輔助水線半寬圖 在輔助站上量取半寬，其中，和B分別為設(shè)計(jì)船某輔助水線在各輔助站處的型值半寬和型寬，和分別為母型船對(duì)應(yīng)水線上各理論站的型值半寬和型寬。由此得到各輔助水線，設(shè)計(jì)船輔助站各輔助水線的半寬值見表3.5。 表3.5 輔助站各輔助水線半寬值 站號(hào) 理論站 位置 (距船中) 輔

42、助站 位置 (距船中) 半寬（mm） mm mm 0 470 940 1410 1880 2820 3760 4700 5640 6580 7050 0 -57000 -57000 2252 3846 1 -51300 -51429 451 755 932 1007 906 821 1084 2726 5100 5992 2 -45600 -45869 657 1775 2338 2632 2811 3085 3462 4195 5449 6913 742

43、1 3 -39900 -40303 1753 3216 3886 4317 4663 5259 5802 6443 7326 8140 8427 4 -34200 -34730 3389 4884 5590 6135 6560 7141 7577 8011 8503 8901 9053 5 -28500 -29148 4877 6461 7227 7780 8116 8503 8736 8952 9139 9296 9350 6 -22800 -23555 6049 7577 8272 8723

44、 8980 9200 9293 9352 9395 9400 9400 7 -17100 -17955 6930 8292 8829 9146 9295 9394 9400 9400 9400 9400 9400 8 -11400 -12351 7493 8692 9096 9312 9388 9400 9400 9400 9400 9400 9400 9 -5700 -6746 7691 8821 9171 9345 9400 9400 9400 9400 9400 9400 9400 10

45、0 0 7691 8821 9171 9345 9400 9400 9400 9400 9400 9400 9400 11 5700 7748 7691 8821 9171 9345 9400 9400 9400 9400 9400 9400 9400 12 11400 13200 7528 8731 9108 9299 9384 9400 9400 9400 9400 9400 9400 13 17100 18652 7117 8467 8918 9155 9291 9399 9400 94

46、00 9400 9400 9400 14 22800 24106 6512 8042 8565 8864 9054 9276 9385 9400 9400 9400 9400 15 28500 29563 5725 7415 7982 8342 8563 8865 9080 9261 9383 9400 9400 16 34200 35028 4721 6516 7092 7464 7723 8103 8373 8613 8845 9133 9211 17 39900 40503 3435 52

47、73 5862 6231 6508 6934 7238 7492 7746 8033 8185 18 45600 45988 1925 3665 4256 4612 4876 5276 5580 5837 6095 6414 6639 18.5 48450 48735 1201 2728 3282 3621 3916 4251 4531 4756 5020 5317 5544 19 51300 51485 538 1754 2226 2521 2769 3115 3353 3522 3671 3

48、919 4123 19.5 54150 54236 847 1242 1495 1669 2002 2225 2309 2227 2209 2322 20 57000 57000 366 588 765 1045 1220 1272 1075 358 0 圖3.3 輔助水線半寬圖 3.3.2繪制橫剖線圖 1．在輔助水線半寬圖中讀出理論站上各輔助水線的半寬值，見表3.6。 表3.6 理論站各輔助水線半寬值 站號(hào) 理論站 位置 (距船中) 半寬（mm） mm 0 470 940

49、1410 1880 2820 3760 4700 5640 6580 7050 0 -57000 2252 3846 1 -51300 472 784 964 1040 942 862 1135 2792 5154 6034 2 -45600 700 1846 2418 2717 2903 3199 3596 4338 5562 6983 7477 3 -39900 1857 3328 4002 4443 4800 5405 5947 6573 7431 82

50、09 8485 4 -34200 3545 5045 5758 6309 6731 7297 7715 8128 8584 8953 9094 5 -28500 5028 6616 7381 7927 8253 8617 8830 9023 9186 9320 9365 6 -22800 6185 7694 8370 8804 9047 9249 9327 9373 9398 9400 9400 7 -17100 7039 8372 8885 9184 9318 9399 9400 9400

51、9400 9400 9400 8 -11400 7550 8731 9119 9324 9393 9400 9400 9400 9400 9400 9400 9 -5700 7691 8821 9171 9345 9400 9400 9400 9400 9400 9400 9400 10 0 7691 8821 9171 9345 9400 9400 9400 9400 9400 9400 9400 11 5700 7691 8821 9171 9345 9400 9400 9400 9400

52、 9400 9400 9400 12 11400 7607 8777 9140 9323 9394 9400 9400 9400 9400 9400 9400 13 17100 7256 8559 8987 9208 9329 9399 9400 9400 9400 9400 9400 14 22800 6673 8160 8667 8950 9129 9327 9397 9400 9400 9400 9400 15 28500 5893 7556 8118 8469 8684 8971 91

53、69 9320 9393 9400 9400 16 34200 4890 6673 7248 7620 7873 8243 8506 8744 8964 9222 9286 17 39900 3591 5427 6015 6385 6663 7085 7387 7639 7894 8184 8327 18 45600 2032 3791 4384 4741 5002 5410 5716 5976 6231 6550 6771 18.5 48450 1272 2828 3389 3730 4025

54、 4363 4647 4877 5143 5443 5672 19 51300 583 1819 2296 2594 2848 3193 3433 3607 3769 4024 4229 19.5 54150 872 1270 1525 1700 2034 2258 2344 2268 2265 2386 20 57000 366 588 765 1045 1220 1272 1075 358 0 2．在橫剖面圖上畫出輔助水線，其中，t和分別為設(shè)計(jì)船和母型船的設(shè)計(jì)吃水，而為設(shè)計(jì)船與母型船水線相

55、對(duì)應(yīng)的輔助水線；由已知 t =7.01m， =7.457m，輔助水線見表3.7。 表3.7 輔助水線 項(xiàng)目 數(shù)值(mm) 理論水線 0 500 1000 1500 2000 3000 4000 5000 6000 7000 7500 輔助水線 0 470 940 1410 1880 2820 3760 4700 5640 6580 7050 3．量取輔助水線圖上理論站上各輔助水線的半寬值（即表3.6），繪制到橫剖圖的輔助水線上，從而得到橫剖線圖，見圖3.4。 圖3.4 橫剖線圖 3.3.3繪制理論水線半寬圖

56、在橫剖面圖上量取理論水線上各站半寬，重新畫到水線圖上，從而得理論水線。 3.3.4繪制縱剖線圖 把橫剖線圖及水線半寬圖中縱剖線上相應(yīng)各點(diǎn)投影到側(cè)面圖上，繪出各條縱剖線，并進(jìn)行三面投影光順配合。由此得到設(shè)計(jì)船的水線以下部分的型值。 3.3.5校核方形系數(shù)及浮心縱線位置 根據(jù)橫剖線圖校核設(shè)計(jì)船的方形系數(shù)和浮心縱向坐標(biāo)。利用CAD查詢功能查得設(shè)計(jì)水線下各站橫剖面面積，見表3.8。 表3.8 各站橫剖面面積 站號(hào) 理論站位置(mm) 橫剖面面積（m2） 11 5700 130 0 -57000 4 12 11400 130 1 -51300 24

57、13 17100 130 2 -45600 55 14 22800 128 3 -39900 81 15 28500 124 4 -34200 103 16 34200 115 5 -28500 119 17 39900 99 6 -22800 126 18 45600 76 7 -17100 129 18.5 48450 61 8 -11400 130 19 51300 44 9 -5700 130 19.5 54150 27 10 0 130 20 57000 11 以船長(zhǎng)

58、為橫坐標(biāo)，設(shè)計(jì)水線下橫剖面面積為豎坐標(biāo)繪制橫剖面面積曲線，利用CAD查詢功能查得型排水體積▽= 11494.4044m3，=0.765078，誤差為0.01%＜0.5%，滿足精度要求；查得=1.795m，誤差為0.45%＜0.5%，滿足精度要求。 3.3.6繪制甲板中心線及甲板邊線 1．參考母型船，確定首舷弧=0.432m，尾舷弧=0.173m，并按梁拱高度h＝0.48m繪制圓弧型梁拱曲線[10]，見圖3.5。 圖3.5 圓弧型梁拱曲線 2．甲板中心線及甲板邊線。 為了施工方便把甲板中心線定為直線，由甲板中心線及標(biāo)準(zhǔn)梁拱曲線求出甲板邊線。 3.3.7繪制首尾輪廓并進(jìn)行三向光

59、順 繪制首尾輪廓的水線半寬圖和橫剖線圖。將水下部分光順向上延伸，繪出型線圖的水上部分，包括橫剖線圖，總剖線圖和水線半寬圖。 3.3.8制定型值表、注字、標(biāo)尺寸 3.4設(shè)計(jì)總結(jié) 最終確定主尺度及船型系數(shù)如表3.9所示： 表3.9 設(shè)計(jì)總結(jié) 項(xiàng)目 單位 數(shù)值 總長(zhǎng) m 122.05 水線間長(zhǎng) m 116.76 垂線間長(zhǎng) m 114 型寬B m 18.8 設(shè)計(jì)吃水d m 7.01 型深D m 10 浮心縱向位置 m 1.795 排水量△ t 11852 方形系數(shù) 0.765 棱形系數(shù) 0.774 中剖面

60、系數(shù) 0.988 水線面系數(shù) 0.887 首舷弧hf m 0.432 尾舷弧ha m 0.173 梁拱h m 0.48 4總布置設(shè)計(jì) 按照任務(wù)書的要求，本船為鋼質(zhì)、單甲板、尾機(jī)型、單槳、單舵，由柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的成品油船，具有球尾和球鼻首線型。參考母型船的布置，并按照《國(guó)內(nèi)航行海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》（2004）[7]、《鋼質(zhì)海船入級(jí)與建造規(guī)范》（2006）[11]等規(guī)范要求對(duì)設(shè)計(jì)船進(jìn)行總布置設(shè)計(jì)。 4.1主船體內(nèi)部船艙的布置 4.1.1總體劃分 1．水密艙壁劃分 水密艙壁將船體劃分為首尖艙、貨油艙、機(jī)艙、尾尖

61、艙。按照《鋼質(zhì)海船入級(jí)與建造規(guī)范》（2006）[11]中規(guī)定，設(shè)計(jì)船水密艙壁數(shù)不少于6個(gè)。 2．首、尾尖艙長(zhǎng)度的確定 《鋼質(zhì)海船入級(jí)與建造規(guī)范》（2006）[11]中規(guī)定： ⑴首尖艙長(zhǎng)度 貨船的防撞艙壁距首垂線的距離應(yīng)不小于0.05 LL或10m，并且均應(yīng)不大于0.08LL，其中LL是指龍骨上緣至最小型深的85%處水線總長(zhǎng)的96%或沿該水線從首柱前緣至舵桿中心線的長(zhǎng)度，取較大者。從設(shè)計(jì)船型線圖上查得L=114.84，96%L=LL=112.8m，設(shè)計(jì)船取0.052 LL，為7.2m。首尖艙區(qū)長(zhǎng)度為15.25m。 ⑵尾尖艙長(zhǎng)度 尾尖艙艙壁位置一般取0.035~0.045，設(shè)計(jì)船取0.

62、048，為5.4m。 尾尖艙區(qū)長(zhǎng)度為8.15m。 3．機(jī)艙的地位及長(zhǎng)度 ① 機(jī)艙：由統(tǒng)計(jì)公式知，機(jī)艙長(zhǎng)度lm=主機(jī)長(zhǎng)度lm1+C，尾機(jī)型C=10~12m 本船lm1=4209mm，取C=12m，得lm=16.209m，最終取為16.25m。 ② 貨油泵艙：一般泵艙長(zhǎng)度為7~8m，考慮到母型船的貨油泵艙長(zhǎng)度為4.2m，所以最終取為3.9m。 ③ 隔離艙：貨油艙前后兩端應(yīng)設(shè)有隔離艙，以便與機(jī)爐艙、貨艙、居住艙室等隔離。隔離艙艙壁間應(yīng)有足夠的距離，以便進(jìn)出，至少不小于760mm,且應(yīng)遮隔全部貨油艙端部艙壁面積。設(shè)計(jì)船取為1.3m。 ④ 整個(gè)機(jī)艙區(qū)長(zhǎng)度為21.45m。 4．貨油艙區(qū)劃分

63、 參考母型船貨油艙區(qū)長(zhǎng)度為86.8m，設(shè)計(jì)船載重量較小故取78.65m，并將貨油艙區(qū)劃分為一對(duì)污油水艙，五對(duì)貨油艙和五對(duì)壓載水艙。 雙殼雙底結(jié)構(gòu)：按第一章艙容校核中計(jì)算得，雙層底高度，雙層殼寬度b = 1m。 5．肋骨間距和艙室劃分 參考母型船布置，以舵桿中心線為0 號(hào)肋位；船尾～#9為尾尖艙區(qū)，#9～#42為機(jī)艙區(qū)，#42～#163為貨油艙區(qū)，#163～#165為隔離空艙區(qū)，#165～船首為首尖艙區(qū)。從船尾至機(jī)艙后端壁（#9），肋距為S=600mm；從機(jī)艙后端壁（#9）至#165，肋距為S=650mm；#165至船首，肋距為S=600mm。 4.1.2內(nèi)部艙室劃分 1．尾尖艙區(qū)：

64、船尾～#4設(shè)有尾壓載水艙（左、右）和#4～#9淡水艙。 2．機(jī)艙區(qū)：#9～#34設(shè)有機(jī)艙，#34～#40設(shè)有貨油泵艙（中）、N0.1燃料油艙（左、右），#40～#42設(shè)有隔離艙。 機(jī)艙內(nèi)設(shè)有2層平臺(tái)：5m平臺(tái)、7.5m平臺(tái)。 ⑴7.5m 平臺(tái)：#9～#12設(shè)有鍋爐水艙（右），#17～#22設(shè)有2個(gè)主輔機(jī)鍋爐柴油日用艙（右）及1個(gè)主輔機(jī)鍋爐柴油沉淀艙（右），#22～#26設(shè)有分油機(jī)室（右），#26～#34設(shè)有2個(gè)主機(jī)鍋爐燃料油日用艙（右）及主機(jī)鍋爐燃料油沉淀艙（右）；#28～#34設(shè)有監(jiān)視室（中）；#14～#15氣缸油柜（左），#15～#17設(shè)有主輔機(jī)滑油沉淀艙（左），#17～#19設(shè)有主

65、輔機(jī)滑油儲(chǔ)存艙（左），#19～#22設(shè)有電工間（左），#22～#28設(shè)有機(jī)修間（左），#28～#34設(shè)有N0.2燃料油艙（左）。 ⑵5m平臺(tái)：#28～#34之間設(shè)有N0.2燃料油艙（左、右）。 ⑶雙層底上：#9～#34設(shè)有機(jī)艙。 ⑷雙層底內(nèi)：#9～#10設(shè)有污水阱；#10～#14設(shè)有艙底水艙；#14～#15設(shè)有隔離艙；#15～#23設(shè)有主輔機(jī)污油滑油艙（左），#23～#24設(shè)有隔離艙（左），#24～#34設(shè)有輕柴油艙（左）；#15～#25設(shè)有主機(jī)滑油循環(huán)艙（中）、燃料油溢油艙（右），#25～#26設(shè)有隔離艙（右），#26～#34設(shè)有輕柴油艙（右）；#28～#34設(shè)有油渣艙（右）。 貨油

66、泵艙內(nèi)設(shè)有1層7.5m平臺(tái)： ⑴7.5m平臺(tái)上：#34～#37設(shè)有飲用水艙（中）。 ⑵雙層底上：#34～#40設(shè)有貨油泵艙（中），#42～#44設(shè)有隔離空艙。 ⑶雙層底內(nèi)：#34～#40設(shè)有隔離艙（中）。 3．貨油艙區(qū)：貨油艙總長(zhǎng)78.65m，共占121個(gè)肋位，共有5 對(duì)貨油艙。每對(duì)艙長(zhǎng)為14.95m，占23個(gè)肋位。舷側(cè)及雙層底內(nèi)設(shè)壓載水艙。 具體劃分為：#42～#48 設(shè)有污油水艙（左、右）；#48～71、#71～#94、#94～#117、#117～#140、#140～#163設(shè)有N0.5～N0.1貨油艙（左、右）；#42～#71、 #71～#94、#94～#117、#117～#140、#140～#165雙層殼及雙層底內(nèi)設(shè)有N0.6～N0.2壓載水艙（左、右）。 4．隔離空艙：#163～#165設(shè)有隔離空艙。 5．首尖艙區(qū)：#165～#167設(shè)有測(cè)探儀艙（右）及計(jì)程儀艙，#165～#171設(shè)有N0.1壓載水艙（左、右），#169～#171設(shè)有錨鏈艙（左、右）；#174～船首為首尖艙兼首壓載水艙；N0.1壓載水艙內(nèi)設(shè)有1層平臺(tái)，平臺(tái)以上為應(yīng)急消防泵艙（中）。 4.2船員