大工2015秋《船舶設(shè)計原理課程設(shè)計》離線作業(yè)答案

1、網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院船舶設(shè)計原理課程設(shè)計題 目：14000 DWT成品油船的主尺度確定學(xué)習(xí)中心：浙江臺州奧鵬學(xué)習(xí)中心1層 次：專升本專 業(yè)：船舶與海洋工程年 級：年 春/秋 季學(xué)號：8888888888學(xué) 生：平安指導(dǎo)教師：宋 曉 杰完成日期：2015年7 月9 日1 現(xiàn)代油船發(fā)展及相關(guān)母型資料1.1 現(xiàn)代油船發(fā)展伴隨著石油的開采利用油船運輸在世界經(jīng)濟發(fā)展中的作用越來越明顯。目 前，油船已經(jīng)是世界航運業(yè)的三大主力船型之一， 占當今世界船舶總擁有量的 35% 左右，成為世界海上運輸中一股舉足輕重的運輸力量，且隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展， 仍將保持較高的增長勢頭。伴隨著石油的開采利用， 油船運輸在世界經(jīng)濟發(fā)展中的

2、作用越來越明顯， 噸 位越來越大，其發(fā)展大體經(jīng)歷了 6個階段：二戰(zhàn)前，對石油開發(fā)生產(chǎn)和應(yīng)用處于初級階段，油運船舶最大噸位由 1886 年3000t、1914年 10000t 增加到 1942年的20000t;二戰(zhàn)后，50年代后期由于世界經(jīng)濟處于工業(yè)化恢復(fù)時期， 石油消費積聚增長， 加上蘇伊士運河封鎖，運距增長， 船舶最大載重量大幅上升， 由 1955年的 55000t 增加到 100000t；1961-1966年，世界經(jīng)濟高速發(fā)展增長并進入重化工業(yè)發(fā)展時期，加上石油 消費持續(xù)增長，造船技術(shù)因計算機技術(shù)的應(yīng)用有了長足的進步，出現(xiàn)了 200000t 級的油船；1967-1975年，石油運量增長迅速

3、，蘇伊士運河再度關(guān)閉加快了油船大型化進程,1968年出現(xiàn)了 326000t油船。1973年第二次石油危機后出現(xiàn)了 477000t油船， 以及后來超過500000t的改裝油船；1952-2002年（“9.11 ”前后），世界再次經(jīng)歷兩次石油危機的油價上漲，世 界各主要石油消費國采取節(jié)能措施， 尋找石油代用品， 使海上原油運量連年下降， 平均海運距離由長向短轉(zhuǎn)化， 油船大型化格局開始重構(gòu)。 同時國際海事組織通過 一系列的法規(guī)措施，提高油船運輸?shù)陌踩裕?加強對海洋環(huán)境的保護， 單殼油船 逐漸退出油運市場， 船舶的安全性大大提高。 防污染、 高節(jié)能、輕結(jié)構(gòu)、自動化、 短肥高是這一階段油船的主要特點；

4、伊拉克戰(zhàn)爭后， 油價屢創(chuàng)新高，給世界經(jīng)濟帶來重大影響，出現(xiàn)新型能源危 機，減小對石油特別是中東國家的過渡依賴并把多渠道中長期穩(wěn)定供應(yīng)安全作為 主導(dǎo)戰(zhàn)略，由此使以海運為主， 輔以陸海管道運輸?shù)目傮w油運格局開始形成。 同 時油船海損事故對海洋生態(tài)環(huán)境造成的破壞使人觸目驚心。 隨著海事組織會議通 過了加速單殼油船淘汰的新規(guī)則， 到2010年期間將有大量的單殼油船退出油船運 輸市場。 在高運價的驅(qū)動下， 世界各大船東都在大批量訂購雙殼油船， 為盡快滿 足油運市場的需要。大噸位的油船（16-20萬噸）、巨型油船（VLOC、超大型油 船（ULOC越來越受到船東的重視。1.2 現(xiàn)代油船特點縱觀油船的發(fā)展歷史

5、可以看到， 隨著油船噸位的逐漸增大， 為滿足世界經(jīng) 濟發(fā)展需要，其結(jié)構(gòu)形式也在逐漸改進，使油船運輸更安全、更經(jīng)濟、更合理。 在船型方面現(xiàn)在主要有巴拿馬型油船和好望角型大型油船。 在艙室劃分方面油船 主要考慮到它的安全性根據(jù)國際海事組織對油船的要求將油艙與外界海水隔離 開來，增加惰性氣體系統(tǒng)和裝載液體所布置的制蕩艙壁的布置等。其中， 為防止 海洋污染、提高船舶安全性而由國際海事組織推行的相關(guān)公約法規(guī)是促進油船結(jié) 構(gòu)發(fā)展的主要動力之一。 隨著油船數(shù)量的增多和尺度的增大， 以及石油運量的不 斷增大， 大型油輪不斷因觸礁、 碰撞等事故致使原油大量流出， 不僅造成財產(chǎn)損 失、人員傷亡而且也使海洋污染越來

6、越嚴重， 從而引起社會各界的廣泛關(guān)注。 船 舶造成的油污染的事實證明船舶污染海洋的危險性正日益嚴重。 油船泄漏或海損 所引起的海洋污染比其他運輸船更嚴重， 對海洋環(huán)境的破壞是巨大而深遠的。 隨 著人們對海洋環(huán)境保護意識的提高， 對船舶安全尤其是對油船安全性不斷提出更 高的要求。1.3 相關(guān)母型資料母型船為鋼質(zhì)、單甲板、尾機型、單槳、單舵，由柴油驅(qū)動的成品油船，具有球尾和球鼻首線型。設(shè)有首樓和尾樓，機艙內(nèi)設(shè)有 4 層平臺。 貨油艙區(qū)域為雙 底雙殼結(jié)構(gòu)，共有六對貨油艙，一對污油水艙，五對壓載水艙。母型船載重量為 68000噸，用于運載閃點小于60C的汽油、輕柴油和重油可同時裝載兩種不用的 油種。主

7、要航區(qū)為近海。1.3.1 主要尺度總長 Lpp225.00m型寬 B33.30m型深 D21.00m設(shè)計吃水 d12.96m方形系數(shù) Cb0.8414載重量DW68000t載重量系數(shù)DW 0.8082排水量84129.71t排水體積81997.77m31.3.2航速、螺旋槳及續(xù)航力母型船選用MAU型5葉螺旋槳，螺旋槳直徑為6.55m,盤面比0.5593,螺 距比0.703,螺旋槳材料為Cu3鎳鋁青銅。螺旋槳設(shè)計時考慮了主機功率儲備15%，母型船在設(shè)計吃水（d二12.96 m），船殼清潔無污底情況下，處于風(fēng)力小于蒲氏風(fēng)級三級的平靜深水水域條件下主機 達到額定轉(zhuǎn)速時的服務(wù)速度約13.5海里/小時。

8、母型船燃油的裝載量為燃料油885噸，輕柴油71噸，滿足船舶在滿載狀態(tài)， 服務(wù)航速（Vs =13.5海里/小時）時的續(xù)航力為6000海里。母型船舶淡水容量為 206噸，飲用水容量為40噸以及食品和糧食的儲備量滿足 20名船員20天的自 持能力。2船舶主要要素的初步擬定2.1排水量和主尺度的初步確定2.1.1設(shè)計分析本設(shè)計船是一條運輸船舶，因此設(shè)計時應(yīng)注意降低造價，降低消耗，提高運 輸能力，提高本船的經(jīng)濟性，可適當減小船長；作為運輸船，航行時間也很重要, 要力求達到較適宜的航速，船長不能過??；本船為雙殼雙層底結(jié)構(gòu)，為保證艙容, 可適當增加型深；本船噸位較大，具有較好的適航性，因此滿足要求即可?？偨Y(jié)

9、 以上，總的設(shè)計思想是：保證艙容和航速要求下，減小本船主尺度。2.1.2估算排水量對油船這種重量型船舶，由于DW隨變化有相當穩(wěn)定的范圍，通常采用載 重量系數(shù)法初估排水量。母型船為68000噸成品油船，母型船排水量為厶=84129.71 t，其載重量系數(shù) dw =0.8082 ;設(shè)計船為XX噸成品油船，其載重量系數(shù)隨著載重量的增加而增大， 初定為dw =0.75根據(jù)公式(2.1 )DW nDW得到：設(shè)計船排水量=18667t2.1.3初始方案擬定根據(jù)主尺度比法來確定主尺度，設(shè)計船的 K1、K2、Ka、Cb取值與母型船相同，其中 Q=L/B K2=B/d Ka = L/D。根據(jù)公式 k1k2/kr

10、Cb可初步估算得到設(shè)計船船長L,再由公式B二L/人、d =B/k2，d二L/K3可以計算得到船寬B、吃水d和型深D。最后計算得設(shè)計船主尺度為：L=137.4mB=20.3mD=12.8md=7.90m2.2 主機選擇用海軍系數(shù)法估算所需的主機功率：公式如下：DW2/3v3BHP 二c( 2.2)取c值為300BHf=4254KW根據(jù)計算結(jié)果主機選用 MAN B&V公司生產(chǎn)的6S35M(型主機，最大輸出功 率4440KV，最大轉(zhuǎn)速為186rpm。2.3 空船重量估算2.3.1 船體鋼材重量W按立方模數(shù)公式估算該項重量。鋼料重量系數(shù)G 般在0.0792-0.1053W= ChLppBD(2.3 )

11、Ch取 0.1053;W= GLppBD=0.1053x137.4x20.3x12.8=3759t2.3.2艤裝設(shè)備重量W按平方模數(shù)公式估算該項重量。木作艤裝重量系數(shù)為：Cf = 0.3428DW 亠495 0.0886(2.4)Wf =CfLpp(B D)(2.5 )得 Cf =0.0886W=0.0886x137.4x (20.3+12.8 ) =403t2.3.3機電設(shè)備重量wm利用公式：w卄 CPb(2.6 )Cm般在 0.11 0.132，本船取 Cm= 0.118Wm=0.118x4254=502t綜合以上三部分重量，本船的空船重量為：LW 二 Wh Wf Wm(2.7)2.4 小結(jié)通