运输船舶设计特点-缩印版.doc

运输船: 货 船(杂货船, 散货船, 集装箱船, 滚装船 ) 液货船(油船 ,液体化学品船 ,液化气体船) 冷藏船 客船及客货船 驳船第一章 散货船1，散货船的用途，船型特点用途：专门运输散装货物 船型特点：单甲板，单机，单桨，尾机型。2，散货船的分类按照载重量分：2万3.5万吨小灵便型； 3.5万5万吨大灵便型； 6万8万吨巴拿马型；10万18万吨好望角型；20万吨以上超大型散货船。按照所载货物比重分：BC-A 类：是为运输比重1吨每立方米以上的干散货（如铁矿石）而设计的能隔舱装运的散货船；BC-B 类：是为运输比重1吨每立方米以上的干散货（如煤炭）且能在所有货舱积载而设计的散货船；BC-C 类：是为运输比重1吨每立方米以下的干散货(如谷物)而设计的散货船。IACS 将要求新造散货船都附注符号，全世界约七成左右的散货船属于BC-A 类。3，散货船的几种新船型,及其特点矿-散-油船（O-B-O船）：一般采用双层底，双重舷侧，中部为矿砂或散货舱，两侧翼舱被分割成若干个可装运石油的油舱。大舱口散货船：货舱口宽度达船宽的70%，适应散货和木材，钢材，新闻纸，集装箱等的联运。散货-汽车联运船：船尾设有跳板，舱内设有汽车升降机。浅吃水肥大型船：吨位大，吃水浅，Cb0.8的矿砂运输船。自卸货散货船：4，浅吃水肥大型船研究采取的措施减少长宽比，增大宽度吃水比，增大方形系数，以提高船舶的经济性；研制新的船型以减少阻力，提高船身效率；改进推进操纵系统，提高推进效率，改善操纵性能。5，自卸散货船的自卸设备 斗式自动卸货系统；连续传送带式自动卸货系统；货泵卸货系统。确定尺度常用的优化方法有：网格法，常规优化方法，正交设计法。6，肥大船型的几种型线中不同的尾部（首部）型线对性能的影响尾部：常规尾型：一般情况下，V形的阻力性能略好，U形的推进性能较差。但对肥大型船由于船型肥大，无论V形还是U形，其纵剖线变化都很剧烈，去流角都比较大，因而流体分离较早，易形成漩涡而使形状阻力增加，而使螺旋桨所处的流场恶化，船身效率降低。在常规尾型后增加球尾：能改善尾流流场，提高船身效率，同时对防止螺旋桨引起激振也有作用。“自由桨”后体：螺旋桨远离后体，减少了由船体引起的流畅对桨的影响。此外后体有较大的舭部半径和比较平坦的底部，这对减少形状阻力是有益的。双尾鳍后体：双尾鳍能减少阻力，且能极大的提高螺旋桨效率。浅吃水肥大型船型线：纵流线型后体配上自由桨的型线，纵流线型的阻力性能较好，但船身效率降低，但它与自由桨配合，是减少阻力，提高推进效率的一种方法。首部：球首：对于肥大型低速船，球首的主要作用是改善首部流场，减少舭部和底部漩涡。椭球形前体：和常规垂直柱形首比较，其静水阻力有比较大的改善。匙行首：削去前踵，从垂线后5%的船长开始是整个底部升高，形成匙行首。这种首型适合于浅吃水船。7，散货船机舱布置采用尾机型的好处可取得中部方整的货舱，提高容积利用率；有利于舱口布置，提高装卸效率；可缩短轴系长度，降低造价，增加舱容，并提高推进效率；有利于结构的连续性和工艺性，提高纵向强度及材料的利用率。8，散货船机舱长度估算粗略估算： 约为12米左右，如机舱内布置深油舱时，约为15米，另外机舱长度占船长的比率约在1015%之间。9，散货船货舱设计要求设计要求：货物妥善贮放和防止船舶产生过大的纵横倾，还需使货物配载合理，防止船体结构承受过高的作用力。10，散货船的发展趋势双壳化；大型化；快速性；多用途化；使用年限加长；环保；自动化性能增强 。第二章 运木船1，影响木材积载因数的因素木材品种，直径，长度和比重。装卸方式，装卸质量。船型大小，货舱形式，货舱大小。2，运木船的分类及每种船型的特点捆装木材运输船，适用于捆装木材和集装箱。散木材运输船，适用于捆装木材和集装箱。滚装、多用途木材运输船：该类船目前数量很少。3，运木船和一般散货船的不同点木材的积载因数较一般散货大，所以运木船的舱容较大，它的船宽相对较大，而舱内强肋骨和管路等凸出部位较小，以便有较大的舱容和便于堆放木材。甲板上堆放木材，一般占总载货量的1/3，在较小的运木船上要超过1/3。因此，甲板，舱口盖要满足装木材的强度要求，布置上也要有相应的设施，如舷侧要设缚固木材和立柱等。为提高装卸效率，货舱口大，起货能力大。有较大的压载水舱容积，以确保装载甲板货物时的稳性和空载时的吃水要求。4，为保证经济性，运木船的设计要求缩短船长，增加型深和吃水，提高载货量。在避免过大稳性的前提下，增加船宽，减少压载水量，提高载货量。降低航速，散装运木船约为1215节，滚装运木船提高13节。压缩首楼，尾楼和机舱长度。减少货舱数量，加大货舱开口。5，运木船设计的特殊问题稳性；空船压载航行性能；甲板与舱口的结构强度；提高装卸效率。6，运木船在总布置上的特殊性舱内及甲板上均装木材；木材是长件货，装卸困难，因此提高效率是较为突出问题；重心高，保证足够稳性及空放性能是不可轻视的要求。7，机舱布置在尾部的优缺点优点：货舱容积扩大、货物装卸方便。缺点：压载航行时纵倾调整困难，驾驶视线差，居住条件变坏等。8，怎么样改善运木船驾驶视线差的问题措施：增加甲板室层数；改变木材在船长方向的堆高高度。第三章 集装箱船1，集装箱船的特点（定义、大小、优点）定义：通常将吊上吊下（Lift onLift off）的格栅式（Cellular）全集装箱船称之为集装箱船（Container Vessel）。大小：集装箱船的大小通常是以装载20ft标准箱作为单位（TEU，Twenty feet Equivalent Unit)的多少表示的。优点：提高装卸效率,减轻劳动强度；加速船舶周转,加快货物送达；防止货损货差；节省包装费用、简化理货手续；减少营运费用、降低运输成本。3, 1CC标准箱的尺寸,即20ft*8.0ft*8.5ft（长*宽*高，6058mm*2438mm*2591mm）4, 集装箱船技术上的特点追求高的载箱量，在舱内和甲板上装载尽可能多的集装箱；在追求高载箱量的同时，追求高的平均箱重指标或在一定平均箱重下追求高的载箱率；主尺度等主要由船舶的载箱量来确定；货舱开口大、货舱尺寸规格化；稳性问题十分突出；航速高、主机功率大。5，集装箱船上集装箱的编号规定行数：对20ft集装箱的行数规定为单数，即01,03,05。对40ft集装箱的行数规定为双数，即02,06,10或04,08,12。其中02为20ft箱01和03的组合，06为05和07的组合，以此类推；或者04为03和05的组合，08为07和09的组合，以此类推。列数：列数规定为自船中心线向右舷排列以单数编号，即01,03,05，中心线向左舷排列以双数编号，即02,04,06，中心线上的编号为00。层数：层数的排列自下而上，规定舱内以02,04,06编号，甲板以上以82,84,86编号。6，集装箱船方形系数Cb的确定满足排水量要求；考虑到船舶的阻力与推进；与舱内的载箱量有关系。CB ，舱内的载箱量，船舶的阻力，主机功率。首先满足航速的要求，再次考虑增加舱内载箱量的可行性。7，提高集装箱船的平均箱重或实箱数的措施 提高横稳性高度KM；降低重心高度KG；增加载重量。8，集装箱船的总布置特点集装箱船具有双层船壳，这种结构不仅提高了船体的纵强度，横向强度和扭曲强度，而且增大了剖面的抗弯刚度，还可用作压载舱，燃油舱等以供提供调整横倾和稳性之用。集装箱格栅的布置应使集装箱的长边在首尾方向，这样便于吊运也易于与船体形状及结构配合。机舱设在尾部比设在偏尾时的载箱数要大些，但由于上层建筑也在尾部，对驾驶视线不利，船员居住条件较差。也有的将上层建筑设在首部，这样驾驶视线好，纵倾调整方便，船员居住区远离发生震动的螺旋桨和机舱。缺点是驾驶室与机舱的距离大大拉长了。为了增加装载及防止甲板上浪，一般均设置长艏楼；在舱口前端或两旁安装档浪板。第四章 滚装船1，滚装船的最大特点及其分类特点：改变传统的垂直方向起吊为水平方向的装卸，即货物的装卸是使用带轮的装卸工具，水平地通过设在船上的通道设备滚进滚出完成的。分类：客/货滚装船；货物滚装船；载车船；滚吊货物运输船；侧向装卸船2，滚装船的特点及经济性，其不足之处特点及经济性：装卸速度快；对码头要求不如全集装箱船高；适应现代工业发展的需要；将陆路运输与水陆运输联合起来；机动灵活，大小港口均可装卸；利于平战结合不足之处：舱容利用率低；载重量系数较低；机舱容积小，近于半封闭式，工作条件差； 造价高。3，结构形式上滚装船与一般散货船的不同之处机舱设于尾部，机舱上面为主要的交通要道，机舱近视于封闭式；货舱容积比同载重量的干货船大；船型为平甲板型，通常无舷弧及梁拱；船与码头的连接采用跳板；机舱与货舱的通风量大；因有车辆进出，消防要求比一般船大；船型的主尺度比例不佳，吃水相对浅，航速高，主机功率相对大，货物的重心过分偏向中后，型线特殊。4.从结构形式上分析，滚装船与普通干货船不同之处：（1）滚装船载货甲板主要供装载拖车货物，因而既有静载荷，也有动载荷，所以重量大大超过尺寸相近的普通干货船的甲板重量（2）货舱少，横水密舱壁不通到上甲板，主横向舱壁的重量比普通干货船主横向舱壁的重量较轻。其余各项重量计算可取与普通干货船同样的估算方法。5，货物装卸时滚装船与码头的联系方式分为以船舶为主和以码头为主两种方式。以船舶为主的方式：码头上一般不设特种设施，普通散货码头即可。在船上设有大跳板。可分为直跳板，斜跳板和旋转跳板。以码头为主的方式：船上一般不设跳板或设有较短的直跳板，码头上设有吊桥，浮桥，浮码头等与船连接。6，斜坡道与升降机的特点斜坡道：沟通上下层甲板间的交通的设备。固定坡道具有结构简单，造价低，易于保养，装卸速度快的特点，但占去较大的舱容，一般设置于大型的滚装船内。活动斜坡道一端接于甲板上，另一端可以上下升降，活动坡道避免了固定坡道的缺点既满足沟通上下甲板的交通要求，又不影响货物装载空间。升降机：升降机是舱内甲板间交通联系的另一种设施，工作中容易出故障，装卸速度也慢，但占舱容较小，在中小滚装船上广泛使用以代替斜坡道，分为U形，L形和剪式三种。第五章 多用途船1，多用途船的定义及分类多用途货船通常指多用途干货船，可载运杂货，大件货，钢材，成套设备，散装谷物，矿砂，煤，集装箱货物，木材，卡车，机车车辆等等。多用途货船可以看成杂货船，集装箱船和散货船3种船型（或两种船型）的有机结合。多用途货船分类：（1）以箱货为主的多用途货船;（2）以杂货为主的多用途货船;（3）以散货为主的多用途货船;2，发展多用途船的优越性技术上的可能性：随着造船技术的发展，已有可能在不增加很多投资与设备而使用、操作又简单的条件下，使船舶具备多种用途的能力。经济上的有利性：虽然对运输某一类货物不如专用船效率高、成本低，但在货物品种多、变化大、货源不稳定的情况下，则该船型由于适应性强、揽货能力高，并减少了空放及等港的机会等，提高了船舶的营运率，因而在经济性上要较一般干货船优越。3，多用途船设计的基本特点特点在于高效率地运载多种货物。当装载重货时，希望船舶有较大的排水量，以充分利用舱容；为了增加轻载货量，常利用甲板装货或载箱；当装载轻货及集装箱时，希望有较大的舱容，以提高船舶的载货量，增加营运收入。4，多用途船货舱口的基本形式 列舱式及三列舱式;敞开式;双列舱式第六章 油船1，油船的分类及特点 巴拿马型（Panamax）：船型以巴拿马运河（Panama Canal）通航条件为上限（譬如运河对船宽、吃水的限制），载重吨（DWT）在68万吨之间。 阿芙拉型（Aframax）：平均运费指数AFRA（Average Freight Rate Assessment）最高船型，经济性最佳，是适合白令海（Baltic Sea）冰区航行油船的最佳船型。载重吨在812万吨之间。 苏伊士型（Suezmax）：船型以苏伊士运河（Suez Canal）通航条件为上限，载重吨在1220万吨之间。 VLCC（Very Large Crude oil Carrier）：巨型原油船，载重吨在2030万吨之间。 ULCC（Ultra Large Crude oil Carrier）：超巨型原油船，载重吨在30万吨以上。 特点：双底、双壳结构；装卸设备主要是货油泵及吊放油管用的起重吊杆。第七章 客船1，客船的技术性能快速性：保证快速性从两方面注意，一是选择优秀的型线，二是保证推进器有较高的效率。失速的主要原因有风阻力的的增加，波浪阻力的增加，纵摇垂摇以及两种运动相互作用引起水的阻力的增加，纵摇垂摇引起推进器效率的下降，偏航时使用舵引起的阻力，为避免剧烈运动和上狼而人为地减速。安全性：船体的强度，船舶的稳性，抗沉性。耐波性和操作性。2，客船的设计步骤（流程图）3，客船的总布置设计双层底的设置：海船建造规范规定：长度为4560m的船舶，在机舱以及向首部直至防撞舱壁的区域内应设置双层底，长度大于60m的船舶，应在全长即由防撞舱壁到尾尖舱舱壁或至少到轴隧尾室舱壁的区域内设置双层底。船长在40m以上航行于长江三峡激流航段机动船应设置双层底。甲板及平台设置：海洋客船常设计成多层连续甲板，内和小型船舶只设一层连续甲板。为了布置及居住舱室，可设置局部的平台甲板，甲板间的高度常取2.32.5m。水密舱壁的设置：艏尖舱壁距首垂线应不小于0.05L，也不应大于0.05L+3.0。单桨船尾尖舱壁距艉垂线约为45%船长。双桨船尾尖舱壁的位置可比单桨船更后一点。内河船规范要求横舱壁的间距不大于舱深的6倍，对于客船，应尽量减少横舱壁数，尽量少设水密舱壁。机舱位置的选择：客船及客货船的机舱位置，多布置于中部。各种液货舱柜的布置：燃油舱和淡水舱不宜集中布置，注意油水消耗对纵倾及稳性的不良影响，充分利用下部及不宜载客载货的狭窄处所，力求减少船体结构重量并简化和节省管路。4，改善客船的稳性及抗沉性的措施主要有哪些稳性：适当的控制初稳性。可通过调整船宽，水线面系数和降低重心高度等措施加以实现。注意改善大倾角稳性。可采取增大船深吃水比例，采取大的舷弧和外倾的横剖面，增长水密的上层建筑等措施。对船舶可能产生的横倾力矩适当进行控制。控制上层建筑的发达程度，减少受风面积。抗沉性：应注意采取增大可浸长度，合理的布置舱壁，注意保证海损后的稳性等措施。第八章 双体船1，双体船的性能特点，主要缺点性能特点：甲板面积大；兴波小；稳性好；操纵性好；横摇周期短；抗沉性；主要缺点：载重能力较低；阻力较大；结构较复杂；操作管理不便；2，双体船的尺度比对性能的影响片体长宽比：是影响双体船片体阻力的主要因素，它具有与单体船同样的规律，对船速较高的双体船，则用排水体积长度系数来表达。低速单体船（）。兴波阻力在总阻力中所占比重小，这时选择双体船的着眼点放在减少造价和减少湿表面积上，一般取。中速双体船（）。剩余阻力占的比重大于摩擦阻力，尤其在（）的峰值附近。选择较大船长并注意降低空船重量，可以从剩余阻力角度获得较好的经济性能。但必须注意，当15时，但无论何种速度，他对剩余阻力的影响程度已经开始缓和，而湿表面积和空船重量急剧上升；当达到18时，已失去经济价值。权衡阻力与重量之间的矛盾，取=915。高速双体船（）。一般在=812范围内。片体间距比：片体间距比是影响片体间干扰阻力的主要因素之一。低俗双体船。对双体船干扰阻力影响不明显，无明显规律，一般取2，实船一般均接近=2。中速双体船。是影响双体船干扰阻力最显著的因素。高速双体船。一般取=2。片体宽度吃水比：双体船的对阻力的影响主要表现在片体摩擦力上。与普通单体船一样，减少片体宽度b和增大吃水，对减少摩擦阻力是有利的。但两种情况除外。对受航速限制的内河双体船，偏大要配合螺旋桨布置。对要求尾部具有一定升力的高速双体船，稍偏大，使双体船具有较佳的航行纵倾角，对减少兴波阻力是有利的。3，SWATH船型的主要优缺点分析优点：在一定航速范围内阻力