1. 研究目的与意义(文献综述)
1、目的及意义
多用途货船是能够运载杂货、散货、集装箱、重大件货及滚装货。可以看作是散货船、杂货船和集装箱船三种船型(或两种)的有机结合。本船是以载运杂货为主兼集装箱的多用途货船。
如今全球航运趋势朝着专业化发展,集装箱运输飞速发展,大部分货物如矿石、煤、粮食等大宗货物采用大型散货船运输,其他普通杂货基本形成了集装箱形式为主的运输形式。集装箱船对于普通杂货船造成了巨大的冲击,面临着被淘汰的危机。为了在竞争中生存,多用途货船成了发展趋势。
2. 研究的基本内容与方案
2、调查资料综述
2.1航运条件;
该船航行于广州青岛之间,途径上海。青岛至上海417海里,上海至广州919海里。
青岛港地理坐标 120度19分E ,36度04分N 。 最大潮差4.50米 ,最小潮0.25米 。港阔水深,不淤不冻。由青岛老港区、黄岛油港区、前湾新港区三大港区组成。拥有码头15座,泊位73个,其中,营运码头13座,营运泊位49个。万吨级以上泊位 32 个,可停靠 5 万吨级船舶的泊位6个,可停靠5万吨级船舶的泊位6个,可停靠10万吨级船舶的泊位6个,可停靠30万吨级船舶的泊位2个。
上海港位于中国大陆海岸线中部,长江与东海交汇处,北纬 31 度 14 分,东经121度29分年平均气温约16度,年降水量约1148.8毫米 。全年以东南风为主,强风向为东北风。台风多发生在夏秋之季,风力在10级以上的强台风平均两年一遇。市区全年平均雾日43.3天,长江口24.2天。大多数情况下,雾的持续时间为 2 至 3 小时,对港内航运、装卸影响不大。百年来肮道没有发生冰冻现象。黄浦江系感潮河流,属非正规半日潮,一天两潮。长江口潮汐属正规半日周潮,一天两潮。平均潮差为2米至2.5米。上海市内河港区共有3250个泊位,最大靠泊能力为2000吨级。
广州港位于东经113度36分,北纬23度06分。年平均气温 21.9 ℃ ,历年最高为 38.7 ℃ ,历年最低为 0 ℃ 。珠江多年平均年径流量3260亿m3,由八大口门入海。广州港出海航道沿线有东部四个口门汇入。水域属不规则半日混合潮,日潮不等现象显著。广州港港区划分为内港、黄埔、新沙和南沙等4大港区和珠江口锚地组成。拥有一批设施先进的大型集装箱、煤炭、粮食、石油和化工等专业化深水码头,以及华南地区最大的滚装船码头。广州港拥有各类码头泊位631个,锚地88个,浮筒23个,万吨级以上泊位59个,最大靠泊能力15万吨。
2.2现行规范、规则、标准等;
中国船级社(CCS)《国内航行海船建造规范》(2014);
《钢级海船入级规范》(2012)及2013、2014修改通告;
中华人民共和国海事局(CHINA MSA)
《船舶与海上设施法定检验规则》(国内航行海船法定检验技术规则)(2011)
2.3型船资料
船名 | 4000DWT多用途货船 | 5000DWT级多用途船 | 5000DWT多用途货船 | 7000DWT多用途货船 | 7400多用途货船 |
总长 Loa | 89.98 | 90.7 | 100.635 | 120 | 119 |
Lwl | - | 86.6 | - | - | - |
垂线间长 Lpp | 84.98 | 84.8 | 96.26 | - | 110 |
型宽 B | 15.2 | 15.8 | 15.8 | 19.8 | 18.6 |
结构吃水 | - | - | - | - | 7.7 |
设计吃水 | 5.1 | 5.8 | 5.95 | 6.6 | 7.4 |
型深 D | 6.6 | 7.35 | 7.5 | 9.5 | 10.4 |
方形系数 Cb | - | 0.7928 | 0.8026 | - | - |
菱形系数 CP | - | 0.8064 | 0.8306 | - | - |
排水量 t | - | 6338.8 | 7253.5 | - | - |
设计吃水载重量 t | - | 4890.2 |
| - | 7400 |
结构吃水载重量 t | - |
|
| - | 7900 |
载箱量(货舱内/甲板面) | 126TEU | 108/138 | 295 | - | 126 |
船员 | - | 17 | 20 | - | 36 |
| - | 8320ZCd-6 | G830ZCd-6 | - | SULZER SRTA38(R1) |
主机持续功率 kW | 1800 | 2060 | 2060 | 3250 | 3074 |
航速 kn | 12 | 11.93 | 12.1 | 25 | 13.5 |
航区 | - | 近海航区 | 近海航区 | - | 无限航区 |
LW t | - | 1448.6 | 1780 | - | - |
Xg(空船) m | - | -2.852 | - | - | - |
Zg(空船) m | - | 5.765 | - | - | - |
Xg m | - | 1.978 | - | - | - |
Zg m | - | 5.03 | - | - | - |
Zb m | - |
| - | - | - |
Xb m | - | 2.34 | - | - | - |
货舱数量 | - | 3 | 2 | - | 3 |
2.4 型船概况
2.4.1技术性能
1.快速性 多用途船的航速范围分布较宽,航速要求较低的只有12 kn,高的超过19 kn,有些搭载冷藏货的,航速可超过21 kn。多用途船的航速分布虽宽,但速长比都处于较高区间,一般都高于0.22
2.稳性 满足一般船舶的稳性要求,满足横摇周期不小于8-9秒。
2.4.2船舶尺度及型线
1.船舶尺度 确定船舶主要尺度和船型系数的主要因素是载重量和航速。载重量大的船尺度大,反之则小;航速高的船型细长,L/B 大,反之则小;航速高的Cb小,反之则大.对于5000-9000吨多用途船吃水一般为6-8米.
2.型线 型船为单机单桨,首部为球首,尾部为方尾。单壳结构;尾机型,机舱和上层建筑位于尾部。设有舷边舱;甲板设备布置紧凑;装备有起货设备。
2.4.3.结构布置货舱多用途船的总体布置多为尾机型,货舱设于机舱前,货舱区设有双层底和单壳结构,货舱尽量构成箱形,横舱壁和纵舱壁为垂直平面,尽量减少装卸盲区,无影响货物装卸的突出物。大型多用途船为了减少船体结构及舱盖的重量,本船将货舱设计成三个货舱两头大中间小。每个货舱设计成大舱口。
2.4.4.舱室布置 本船设有全船贯通的主甲板。主甲板上首尾设有首楼和尾楼,尾楼上设有四层甲板室。主甲板以下部位设有水密横舱壁,货舱区域为单壳结构, 单壳内有顶边舱平台和边压载舱平台,把主船体划分成如下各区域: 尾部区域:它包含有舵机舱、淡水舱和压载舱。 机舱区域:它包含有机舱、机修间、备件间、监视室和各类油舱。货舱区域:它包含有货舱、边压载舱、底部压载舱、淡水舱和重油舱。 首部区域:它包含有应急泵舱和压载舱。 主甲板以上部位的首尾端设有首尾楼和各层甲板室: 首楼内设有液压油泵室、油漆间、储存室、帆缆间和杂物间。尾楼内设有厨房、餐厅、菜库、船员卧室、休息室、洗手间、盥洗室、储物间、CO2室及杂物间等。 尾楼甲板至驾驶甲板之间主要设有船员卧室、盥洗室、会议室及电瓶室等,主要高级船员室设有独立办公室和独立卫生间。
3、毕业设计基本内容
1.进行毕业设计调查,完成开题报告。
2. 分析优化论证、确定船舶主要要素,绘制布置草图;
3.设计与绘制型线图, 完成静力学计算、绘制静水力曲线图、邦金曲线图;
完成总布置设计,绘制总布置图;
4. 计算液体舱舱容要素;
5.完成快速性预报;
6.确定舵的尺度要素;
7. 完成最小干舷计算和吨位计算;
8. 完成舾装数计算及其他设备配置;
9. 翻译外文资料、编写毕业设计报告书。
4、拟采用的设计方法
1.主尺度确定 采用母型船方法和统计方法,经验公式等确定。根据多用途母型船的主尺度通过母型船的换算方法来估算要设计船的主尺度,以及通过多用途船的统计公式,参考集装箱船的公式综合决定。
2.型线设计 采用多用途母型船改造法,就是在此船上改造出满足自己所设计多用途船要求的型线。
3.总布置设计 参考多用途母型船以及结合任务书要求进行多用途船的总体布置。
5、对设计船的思考
多用途货船在设计时主要矛盾有主尺度与载货能力之间的矛盾,主尺度与快速性间的矛盾,主尺度与稳性之间的矛盾,安全性与造价之间的矛盾等。在设计的要求下,使该船具有良好的技术性能。安全高效,集散兼顾,尺度及布置合理,努力提高综合经济效益。在许可条件下增大船舶的主尺度,以获得较大的载重量,谋求高的经济效果。
型线设计方面初步设想首部型线采用球鼻艏,以减少阻力,提高船舶的快速性。尾部型线采用方尾。对于货船,采用尾机型,机舱和上层建筑位于尾部,有利于货船的布置,提高船舶的使用效能和经济效率。
结构布置方面船舶设有起货设备,便于装卸货物。设置单层甲板,便于载运载运多种类型货物。采用大舱口设计,扩大集装箱载运能力。单壳结构,设置舷边舱。采用单机单桨。
为了做到集散兼顾,结构上又采用货舱单壳结构,故在满足航速的条件下,应尽量取用大的船舶吃水小的型宽,大的方型系数,达到增大排水量的目的。
根据现有法规及规范,尽量减小船舶首尾和机舱部分在全船中的占用范围,以取得最大的货舱长度。
3. 研究计划与安排
6、进度安排
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4. 参考文献(12篇以上)
[1] 曹山林. 18000 dwt多用途船总体设计[j]. 船舶设计通讯. 2012(01)
[2] 赵耀中. 国内航行散货船总体设计特点[j]. 上海造船. 2011(02)
[3] 盛庆武,李彤宇,寻正来,杨佑宗,孙小江. 大灵便型散货船的线型设计与优化[j]. 中国造船. 2010(01)
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