130客位栖凤湖游览船方案设计毕业设计.doc

130客位栖凤湖游览船方案设计毕业设计目 录 武汉理工大学本科生毕业设计(论文)任务书3开题报告5摘 要9绪 论14第一章 任务书分析151.1 设计任务书主要内容151.1.1设计目标151.1.2 航区及用途151.1.3 规范及规则151.1.4设计要求151.2 本船设计任务的简要分析161.2.1开发设计新型游览船的意义161.2.2本游艇设计要点16第二章 主尺度确定192.1主尺度的初步确定192.1.1船长L的确定192.1.2船宽B的确定212.1.3型深D和吃水d的确定212.1.4方形系数CB的确定212.2主尺度校核212.2.1估算本船排水量212.2.2估算本船的主机功率232.2.3重量校核232.2.4主尺度重新调整242.2.5稳性校核242.2.6横摇周期校核25第三章 型线设计263.1型线设计的分析263.2型线基本参数与形状的确定263.2.1首尾部分形式的确定263.2.2尾部形状及形式的确定273.2.3棱形系数Cp和中剖面系数Cm的选取283.3型线的改造和绘制30第四章 总布置设计314.1总布置设计概述314.2总体布局的区划314.3主船体内船舱的划分324.3.1肋骨间距324.3.2 水密舱壁324.3.3 甲板与平台334.3.4上层建筑的划分334.3.5舱室和通道的布置334.4锚泊和系泊设备的布置344.4.1舾装数的计算344.4.2锚泊设备的确定354.4.3系泊设备的确定354.5救生设备35第五章 静水力计算36第六章 阻力计算40第七章 螺旋桨设计437.1船舶主要要素437.2船身效率计算437.3收到马力计算437.4螺旋桨的初步设计447.4.1最佳转速的初步设计447.4.2最佳直径的初步设计467.5 螺旋桨的终结设计487.6空泡校核50第八章 舵的主要要素的确定528.1 舵面积AR528.2 舵高h528.3 舵宽b528.4 展舷比528.5 舵叶剖面形状和厚度比538.6 平衡比538.7 桨、舵和尾型间的配合53第九章 干舷计算56第十章 舱容校核5810.1 舱容校核的分析5810.2 各舱的舱容计算5810.2.1 燃油柜5810.2.2 滑油柜5810.2.3 淡水柜5810.3 舱容要素59第十一章 稳性和浮态的校核6011.1 各种载况下重量与重心位置的计算6011.2 各载况下浮性、稳性等参数的计算621.3 横摇周期和横摇角的计算6511.4 进水角计算6611.5 静稳性和动稳性力臂的计算6811.6风压力臂的计算7111.7稳性衡准7311.8 特殊稳性的校核7611.8.1 全速回转时的稳性校核7611.8.2 乘客集中在一舷时的稳性校核77参考文献78致 谢78绪 论在经济飞速发展的今天，旅游业日益发达，在一些地区湖区旅游业成为重要的经济支点，老式的游览船安全性、可靠性、舒适性和经济性已经无法满足旅游业的发展，因此，游览船的性能变得越来越重要。旅游业的形式也呈现多样化，湖区游览观光是一种受众面很广的旅游形式。上升期的湖区观光旅游业需要新型的游览船，安全、经济、舒适的特点来满足游客的消费需求。所以，新型的游览船开发设计非常重要。对于湖区观光船的设计，以安全性为前提，以经济性和舒适性作为主要设计指标，但在设计过程中，应该采用“适度”的原则，即适当超前、经济实用，体现出船上设备的先进性，要尽量简化设备，以控制船舶重量，将会有很大的经济价值。第一章 任务书分析1.1 设计任务书主要内容1.1.1设计目标根据已有的型船资料和任务书要求，设计一艘130客位栖凤湖钢质游览船。1.1.2 航区及用途本船主要航线为内河湖泊B级航区。用于游览观光。本设计选择的航区是罗依溪镇至王村，航线9km，其风景宜人，码头条件较为简陋，多为自然岸坡。1.1.3 规范及规则本船设计应满足“CCS”内河船舶法定检验技术规则（2011）、钢质内河船建造规范（2009）等国家最新生效和修改的有关规范和规则的内河船舶设计及建造规范。1.1.4设计要求本船设计满足外观满足效果图、内装舒适，性能优异，安全可靠，经济性高，体现当地文化特色，便于施工建造等要求。（1）船型本船的船型参照型船资料，无球鼻艏，船首采用尖头平甲板形式，船尾为隧道型船，双机双桨。（2）航速/客位数设计吃水时的航速15km/h，本船选择的吃水时航速为15km/h;航程设定：500海里左右；船员及服务人员6人；乘客130人。（4）主机辅机燃料按照设计要求进行选配。（5）舱室布置本船布置桌椅，中央空调以及露天棋牌桌。按船东要求进行适当调整。主甲板上设置主客舱、储藏室、服务台、卫生间等，上层设驾驶室、8人包间两间和游步甲板。（6）设备锚、系泊、舵、救生、消防及信号等设备根据规范要求及实际需要配置。1.2 本船设计任务的简要分析1.2.1开发设计新型游览船的意义本设计课题为130客位栖凤湖游览船。 游览船属于内河观光旅游的小型船舶，国内现有的游览船，船型相对比较陈旧，缺乏相应的新型的较为现代化的符合现代人消费需求的游览船。对于本课题的设计，可以适当地改变一些当前状况。本船的设计采用CAD设计。旅游业的飞速发展，是伴随着当下经济形势稳步上升的必然结果。古丈县栖凤湖库区作为典型的旅游业为主的农业地区，发展新型的观光游览船对于促进旅游业发展有重要意义。古丈县主要是客运为主，全县有客船43艘，1600多客位，历年客运量12万人次左右，相对于当地的旅游经济的发展，水运行业严重滞后。现有船舶多以小型木质客船为主，舒适性差，噪声大，无专用排污设备，不适用于当地旅游业的发展。因此，迫切需要新建新型的能体现当地文化底蕴，安全环保，舒适性高，经济性好的游览船。对于游览船的设计，必须紧密结合当地水文，航区状况，经济以及旅游业的发展现状，风土人情，文化底蕴等等信息，这将影响到设计船舶的经济效益和安全性能，从而影响船舶设计方案的进行。1.2.2本游艇设计要点（1）总布置根据设计要求，本客船主要为观光游览所用，设计中应注意融化文化特色，布置要求合理经济，满足性能要求，舒适性好。本船设置两层上层建筑，主甲板上设置114人大客舱，设桌椅和中央空调。客舱后面设置服务台，卫生间，储藏室和厨房等。因本船为短途观光船，故不设起居室，洗浴间等。驾驶甲板上设置驾驶室，两间VIP包间，和游步甲板。包间和驾驶室内设置桌椅，空调等。游步甲板上设露天棋牌桌椅。（2）船型此游艇航行于内河湖区，客船上层建筑一般较发达，为了充分满足本船对于快速性与操纵性的要求，所以设计为双机双桨。同时，对于本客船的实际用途，将设计适用此用途的型线。对于是否有球鼻艏，首柱尾柱的样式等将会进行详细的分析，之后再决定采用何种样式。（具体见型线设计报告）（3）经济性本船的设计工作应在安全性高的前提下，注重考虑经济性与舒适性的平衡，经济性来源于船东的要求，而舒适性来自客户的要求。在本船的设计中，应在适当满足舒适性的情况下，尽量减小成本，可以从航速，结构以及性能等方面考虑，避免不必要的浪费。（4）完整稳性内河船舶法定检验技术规则（2011）对此有所规定，通常设计时按照所给定的公式和图表进行，一般情况下完整稳性衡准数按此规范要求进行计算。基本满足对A、B、C 类客船， 对于本船，经自由液面修正后的初稳性高度应不小于0.35m。注意改善大倾角稳性。可采用增大型深吃水比值、加长水密上层建筑等措施来改善大倾角稳性。另外还可增大浸水角。（5）防火结构 我国规范对此都有严格规定。如主船体及上层建筑均应以防火隔堵分隔成主竖区；起居处所应用防火隔堵与机器处所、装货处所、服务处所分隔；每一主竖区应有两以上的通道，其中起码一个梯道应以防火隔堵连续围绕等。1.2.3本船的设计流程图主要流程图如下：图1.1 布置地位型船舶设计流程第二章 主尺度确定2.1主尺度的初步确定本船为布置地位型船，其主尺度的确定方法与载重型船舶不同。其主尺度初步设计可分为船长L的确定，船宽B的确定，型深D和吃水d的确定，方形系数Cb的确定。规范对于内河客串的要求为L/D30，B/D4.5。2.1.1船长L的确定布置型地位的船舶优先考虑主甲板上的布置形式，船长L可分为四个部分：主客舱的长度L1，机舱部分长度L2，船首部分长度L3，船尾部分的长度L4。 L=L1+L2+L3+L4=18+6+2.615+2.750=29.250 m其中各部分的长度确定方法如下：客舱部分长度L1本船主客舱安排114客位，上层包间16人，客舱等级为软坐席客舱。主客舱内的桌椅按规范标准适当选取。考虑乘客的舒适感和客舱空间的充分利用（经济性），选定桌椅的材质为软海绵座椅，木质长条桌，尺寸标准如下表所示：名称材质尺寸（mm）数量座椅海绵垫454545114桌子木质1000407520表2.1主客舱内两侧不设旁走道，中间设置一条主走道，客舱船长方向两端桌椅距离横向舱壁设置一定间隔。据规范要求以及客舱内客员情况，走道宽度可设置为1.2m，前段间隔设置为1.166m，后端间隔设置为0.484m，船长方向上的桌椅间隔设置为0.2m。其主客舱的布置形式草图如下：图2.2 主客舱布置草图则根据图2.2所示布置概况，计算L1结果如下： 机舱部分长度L2的确定机舱部分的长度包括机舱开口，储藏室，卫生间，服务台，厨房以及各类走道和间隔的距离组成。据规范和设计经验机舱开口尺寸设置为：2.5m2.5m，储藏室1m1.5m,卫生间1m1.6m，机舱开口后围板距艉尖舱壁间隔为0.5m，储藏室与卫生间间隔为1m。机舱部分的布置如下图所示： 图2.3机舱部分布置草图依据图2.3的布置概况可确定机舱部分长度L4， L4=0.5+2.5+1+1+1=6 m船首部分长度L3的确定船首设置系泊设备等，该部分的长度根据相关设计规范和以往设计经验，其长度应在2m3m之间，本船依据章节2.1.1-（1）中概况，取 L3=2.615 m船尾部分长度L4的确定船尾部分的长度的确定可参照2.1.1-（3）中的方法，取 L4=2.750 m2.1.2船宽B的确定对于归属于布置型地位的客船，船宽B的确定应首要考虑座椅的尺寸，排列方式，内外走道，游客通道等要素。座椅和桌子的尺寸如表2.1所示，主客舱内不设外走道，中间设置一条纵向主通道，宽度为1.2m，客舱外壁至舷侧设置两条纵向走道，左右对称，宽度为0.75m。布置概况如图2.2所示。则船宽 B=1.2+0.456+0.752=5.4m2.1.3型深D和吃水d的确定型深D和吃水d设计应考虑应该考虑干舷，排水量以及稳性等方面，较大的型深、较小的吃水导致船舶稳性降低，且增加型深会大量增加船舶的空船重量，较不经济，型深过小，吃水过深则会导致干舷不足。本船D和d的设计可采取参考型船的方法。客位LPP/mB/md/mD/mV/kmh-140214.40.81.419.0360225.20.91.519.3280235.41.01.619.61 120255.61.11.719.97表2.4 栖凤湖系列型船主尺度根据设计经验，此类客船吃水应在0.9m至1.3m之间，型深一般不大于1.8m，设计船已初步确定的船宽B=5.4m。结合表2.4的数据，可选择型船80客位的型深和吃水作为初步确定的型深和吃水，即B=5.4m，D=1.6m，d=1.0m，Lpp=26m。2.1.4方形系数CB的确定内河客船的方形系数一般在0.5-0.65之间，本船方形系数的确定方法是选择型船作为参考，章节2.1.3中选择为80客位的型船，80客位型船的主尺度资料如下： LPP=23m，B=5.4m，D=1.6m，d=1.0m，CB=0.555.本船的方形系数CB依据型船可初步选择0.55本船初步确定的主尺度为： L=29.25m， LPP=26m，B=5.4m，D=1.6m，d=1.0m，CB=0.552.2主尺度校核2.2.1估算本船排水量根据章节2.1中初步确定的主尺度可估算本船的排水量：=CBLBdk=0.55265.41.01.01.006=77.683t，其中=1，k=1.0062.2.2估算本船的主机功率所选型船资料LPP=26m，B=5.6m，D=0.95m，d=0.5m，VS=18km/h，=44t，P=155kw。根据海军系数法（设计原理公式5.3.2）： 代入型船数值得C=73.843，代入设计船的数据，可得设计船的主机功率P=130.99kw，考虑功率储备，则应选择稍大的主机功率。初步选择主机为潍柴TD226B-4C1，主要参数如下：额定转速：1800r/min 持续功率P=70kw 燃油消耗率：195g/(kWh) 台数：2台2.2.3重量校核1.钢料重量的估算：依据相关资料，WH=CH2LBD。由母型船得到钢铝混合船的钢料系数为CH2=0.164 ，所以本船钢料重量WH=CH2LBD=0.164*26*5*1.6=36.84t。2.舾装重量计算:根据相关资料，可以认为WO与设计船总体积有关，,根据设计原理章节3.2.1介绍的立方模数法WO=CO3LBD，计算得母型船CO3=0.085，则设计船舾装重量WO=19.09t。3.机电设备：由所给公式Wm=Cm(PD/0.7355)=11.22t（Cm根据母型船取0.813）空船重量： Lw=WH+WO+Wm=67.15t人员及行李重量估算：乘客与船员一共136人，计算时，每人体重为65kg，考虑本船的航线极短以及观光旅游的实际情况，可不考虑行李重量。 W1=65136=8.84t5.食品及淡水重量估算：本船自持力可自定，初定为4天，航程500海里，航速15km/h，考虑为短航程短航线内河湖泊游览船，补充食品淡水较方便，食品和淡水可少带，以增加载客重量。食品淡水可每天补充一次，取： W2=4.025t6.燃油滑油及炉水重量估算：对于本船采用公式WF=g0Ptk（设计原理公式3.3.4）粗估，滑油WL=WF(设计原理公式3.3.5）估算，对于小型船舶炉水所需量很小，可忽略不计。其中，g0为燃油装置耗油率，取主机功率的1.15，取0.05。代入数据计算得： W3=1.05WF=1.19t7.备品供品重量估算： W4=0.5LW=0.34t则载重量： DW=W1+W2+W3+W4=12.08t8.重量校核：初步主尺度为Lpp=62m,B=11m,d=3.6m,D=7m,Cb=0.52重量校核结果100%Lw+Dw+3%Lw-/=|4.97%|1%。不满足要求，需要重新调整。2.2.4主尺度重新调整1.原因分析由于排水量过大，船舶内各个负载总和不能够使船舶达到设计吃水要求，即不够重，所以试图使船舶排水量变小。考虑到=kLBdCb，其中LBD由于受到总布置的一些限定，修改幅度过大的话会造成不能满足总布置的要求，所以修改Cb，由0.555调整至0.566，=kLBdCb=81.34t，2.二次重量校核由于LBD均没有任何变化，所以除了排水量变化外其它数据没有变化。校核结果100%Lw+Dw+10%Lw-/=0.221%，满足要求。即确定主尺度为Lpp=26m,B=5.4m,d=1.0m,D=1.6m,Cb=0.566。2.2.5稳性校核1.重心高度2.初稳性估算GM=a1d+a2B/d-a3D (船舶设计原理P128)其中a1=（2.5-Cb/Cw）/3=0.575 ， ,a2=Cw/11.4Cb=0.078，CW=（1+2Cb）/3=0.689，a3采用母型船资料换算得到a3=1.107；所以GM=a1d+a2B/d-a3D=0.9m参考船舶原理上p51页表3-1，客船初稳性高为0.31.5之间，本船初稳性高满足要求。2.2.6横摇周期校核 (船舶设计原理P129)其中f=1+0.07（B/d-2.5）=1.203横摇周期=5s 满足要求2.2.7确定主尺度：经过校核初步确实本船主尺度为Lpp=26m,B=5.4m,d=1.0m,D=1.6m,Cb=0.566第三章 型线设计3.1型线设计的分析船体型线是关乎船舶整体设计建造最基本的要素之一，作为游览观光型客船这种布置型地位船舶，型线不仅仅要满足总布置的对各个功能舱室的要求，更要满足整体的造型美感，整个客船的性能要求。型线设计的好坏将直接影响到游览船的快速性、稳性、耐波性等性能， 同时也会影响到已经设计好的游艇总布置和建造工艺。型线设计应主要考虑下次三个方面：第一：必须满足总布置要求。包括需要的甲板面积、各个功能船舱的尺度、舱口尺寸、梯道、机舱和设备的布置、浮态调整等总布置的要求。如果发生总布置和性能相矛盾的情况，考虑到游览船的布置地位，应适当降低对某些性能的要求，以照顾布置上的功能性与对于空间的需求。第二：要保证设计船具有良好的航行性能。一般来说，此类客船装载的主要负荷就是乘客，基本不存在对浮力的太高要求，所以主要还应从快速性、耐波性、稳性、及抗沉性上来考虑船体水下部分的型线；同时水上部分的外形和尺寸要与上层建筑相匹配，满足美学与功能的要求，做到船体水下和水上两部分型线在几何上的合理配合。第三：考虑结构合理、简易， 达到施工、维修方便。在型线设计中考虑船舶性能、总布置、结构、工艺等要求时， 首先要根据游览船的使用特点， 综合权衡。另外，设计中可参照优秀的母型船型线， 并按设计船要求用适当的方法作适当的修改。型线设计的方法概括起来有三种：自行设计法、改造型线法、应用系列型线。实际上，各种方法不能截然地分开。自行设计法也要广泛利用型船和系列型线资料，改造型船法也要体现设计者的主观意图。结合设计任务书上的要求，考虑到本船的具体情况，没有非常相近的型船资料，故在本次的设计中型线采用型船改造法和自行设计相结合的方法。本船的型线设计采用CAD二维绘制。3.2型线基本参数与形状的确定3.2.1首尾部分形式的确定（1)首部形式的设计对于首柱形式的设计选择，本船无球鼻艏，考虑栖凤湖区多为自然岸坡，故首部优先考虑尖头平甲板的形式，如图3.1所示。首部横剖面形状的设计，本船Fr=2.8，属于中高速船，其阻力成分中，兴波阻力占很大比例，选择U形剖面可使较多的排水体积位于满载水线以下，满载水线较为尖瘦，有利于减小兴波阻力，但极端U形易产生舭涡，于阻力性能不利，故选择缓和U形为佳,如图3.2所示。 图3.1图3.23.2.2尾部形状及形式的确定本船为内河船，吃水收到限制，故尾部形式可采用隧道型船尾，开式阻力性能较好，且能保证尾部水流顺畅流向螺旋桨，故选择开式隧道艉。隧道艉比较接近双尾，有利于改善兴波阻力和粘压阻力，并一定程度上提高螺旋桨的推进效率。3.2.3棱形系数Cp和中剖面系数Cm的选取一般说来中高速船，选取较大的Cm和较小的Cp比较有利于减小阻力，Cp=Cb/Cm，本船的方形系数在第二章中已确定Cb=0.566，Cm可选择和母型船一致，母型船为80客位栖凤湖游览船，其各参数数据如下：Cb=0.555,Cm=0.9,Xb=-0.527m故本船Cm=0.9，Cp=0.6293.2.4浮心纵向位置Xb的选择对于本船的浮心纵向位置Xb应在1%-1.5%Lpp之间较为合适，取浮心纵向位置在船肿后0.3m处，即Xb=-0.3m=1.15%Lpp。3.2.5横剖面面积曲线形状的确定本船具有较小的Cp和较大的Cm，结合游览船的特点，船首尾较尖瘦阻力性能较好，故其横剖面面积曲线上表现为无平行中体，面积曲线两端较低，中间较高，具有较陡的形状特点。本船横剖面面积曲线的确定采用型船改造的方法，母型船为80客位栖凤湖游览船，其横剖面面积曲线如图3.3所示图3.3将母型船的横剖面面积曲线依次对Cp和Xb修正，可得到设计船的横剖面面积曲线，其过程依次如图3.4、3.5所示。图3.4 对Cp的修正图3.5 对Xb的修正3.3型线的改造和绘制本船的型线设计采用母型船改造法和自行设计法相结合的办法，其中水下部分的型线采用母型船改造法，水上部分自行设计。对于水上部分的型线，应满足与水下部分交接处光顺过渡，应满足布置的要求，还应体现一定的艺术美感，可融入当地的文化理念。水下部分的型线采用母型船改造法，水下部分的型线应满足舱室的布置和划分要求以及船舶的优良性能要求。具体改造方法依照设计原理章节6.4.3第四点所述。用CAD绘出改造好的二维型线图，并完成手工图。第四章 总布置设计4.1总布置设计概述本船作为布置地位型船舶，总布置占有相当重要的作用，在主尺度基本确定的情况下，要充分考虑主尺度对需要设计的总布置的影响，如果发生主尺度不能满足所需要总布置要求的情况，则主尺度需要进行变化。考虑总布置时，以下几点应注意：（1）本船为短航线短程观光游览船，故不设置乘客起居室和船员起居室，以及相关的设备。为了优化乘客的舒适度，将客舱全部布置在主甲板以上，同时对特殊要求的舱室做高标准配置，设置两间VIP包间。总之，本着以人为本的原则，增加和提高乘客活动区域的各种设施和配备的多样性和方便性。（2）机器处所。包括机舱、燃油舱、电站和配电舱室、通风空调和冷藏等各种机器处所。保证各个区域空间足够而不浪费，且都能良好的到达并进行检修。主要噪声振动源要保证远离客舱，并保证客舱隔音效果良好，主要保证乘客生活在一个相对安静舒适的生活环境中。（3）通道与功能区域的布置。设置足够的、舒适的通道，方便乘客能从活动区域任何一处欣赏湖区美景，如主客舱内的主过道以及客舱外两舷侧的纵向通道，各梯道的设置，露天甲板等。总布置设计的内容主要包括：（1）对船舶主体及上层建筑进行总体规划（2）调整船舶的浮态（3）布置船舶舱室及设备（4）规划及设计交通路线（5）注意结构合理性，提高船舶结构强度（6）参照建筑学和美学要求进行造型设计4.2总体布局的区划本船采用倾斜式首柱，单甲板，双桨双舵，从船首到船尾依次为艏尖舱（其内布置锚链舱等）、主客舱、机舱、卫生间、储物间、舵机舱。4.3主船体内船舱的划分4.3.1肋骨间距 标准肋骨间距：Sb=0.0016Ls+0.5（m）式中：Ls 结构计算船长（m），即垂线间长，但小于水线长的96%，且不大于水线长的97%，Ls大于200m时，取为200m。 则Sb=0.537m首尾尖舱内的肋距Sb0.60m，防撞舱壁至距首垂线0.2 Ls区域内，Sb0.70m实取肋距为0.50m4.3.2 水密舱壁我国船级社内河船舶建造规范规定Ls=60m的尾机型船舶水密舱壁总数应不少于3道，至少有一道防撞舱壁，一道尾尖舱舱壁，机器处所每端一道舱壁。本船设置6道舱壁。（1）#3 尾尖舱舱壁尾尖舱的长度主要考虑舵机的安放及隧道对其形状的影响。故尾尖舱长度为2m时，满足舵机布置要求。（2）#6空舱舱壁本空舱长0.5m，主要用作分隔艉尖舱和机舱防止机舱进水的作用。（3）#15机舱舱壁机舱的布置地位在总布置设计过程中极为重要。一方面，机舱的位置直接影响到船舶重心位置，为了避免过大的尾倾，且充分利用船中部较为丰满的型线，本船设计为中后机型；另一方面，机舱长度的选取应考虑到桨轴与船体的交角（交角过小，会增加建造方面的困难），这与中后型机舱的设计思路一致。（4）#19 空舱舱壁本空舱长2m，可用设置燃油柜，储水储物装置，或放置杂物。#33空舱舱壁 本舱长8米，可设置清水柜，堆放杂物等。（6）#47 首尖舱舱壁首尖舱防撞舱壁距首垂线2m。按内河船舶建造规范1.12.3防撞舱壁布置要求：防撞舱壁应位于距首垂线不小于船长的5%而不大于3m加船长的5%。4.3.3 甲板与平台客船甲板层数根据主船体内布置旅客起居处所和公共处所以及其他舱室的要求，可以有二、三层甚至多层甲板及平台。本船为小型客船，主体内设置一层甲板及必要平台便能满足要求。在舵机舱内，设置舵机舱平台。主客舱以下设落舱甲板一道#15#47。4.3.4上层建筑的划分本船设置两层上层建筑，主甲板上和驾驶甲板上。主甲板上建的高度取为2m（不包括落舱0.3m）。布置在#3#51肋位上。沿船上方向分别布置：#9#11 储物间#13#15 厕 所#5#9 机舱开口#15#51 主客舱驾驶甲板上建高度为2m。布置在#22#43肋位上。沿船长方向分别布置：#22#30 VIP包间#30#38 普通包间#38#43 驾驶室4.3.5舱室和通道的布置在完成船舶总体布局与区域规划后，进入交通路线与舱室的布置。在进行舱室布置时，合理的组织、利用和分配空间，充分提高船舶有限空间使用率，尽量的扩大舱室的空间感。如本船主客舱无外走道，且定员较多，将甲板走道宽仅设为0.8m（这样的尺寸也并不会妨碍船员在甲板的行走），舱内走道宽度定位1.2m。（1）本船舱室与外部相通的出入口设置风雨密移门和窗，驾驶室风雨密移门内外设有把手，可在门的内外启闭；（2）左、右两侧外围壁及前后端壁均设铝质玻璃窗；（3）驾驶室前窗装有车用雨刮器；（4）机舱、艏尖舱，以及空舱都设置竖梯、水密（或风雨密）舱口盖（5）本船共设置直梯3个，其具体布置详见总布置图 ；4.4锚泊和系泊设备的布置4.4.1舾装数的计算船舶建造规范用舾装数来规定船的首锚重量，锚链直径和长度、拖拽和系泊缆索的根数以及每根缆索的长度及破断强度。舾装数N按下式计算： N=2/3+2Bh+A/10=81.342/3+25.44.6+94.974/10=77.95式中： =81.34t， B=5.4m，A为夏季载重水线（本船可取设计水线）以上船体部分和上层建筑及各层宽度大于B/4甲板室侧投影面积总和。估算 A=29.3650.96+23.7502+9.6422=94.974h为从夏季载重线到最上层舱室顶部有效高度，h=a+hi，a是从船中量至上甲板的距离，hi是各层宽度大于B/4的舱室在中心线处量计的层高。h=0.6+2+2=4.6m4.4.2锚泊设备的确定锚的选取：首锚 240kgx2，长度220m ，有档首锚链，直径CCS AM2 14拖索 ，长度 180m，破断负荷98.1kN系船索，100mx3，破断负荷37kN。4.4.3系泊设备的确定本船锚泊设备有导缆器，导缆孔，带缆桩，系缆索，绳车，绞盘和绞车等。导缆器4只，船首尾各一对，与中心线对称分布；带缆桩3对，船尾，中，首部各一对；导缆孔若干；系缆索100m3；绞盘1只，船尾；绳车1对，船首与中心线对称分布。4.5救生设备本船为500总吨以下的客船，船上总人数少于200，按照设计原理表7.5.4所列标准，选择配备救生筏两只，布置于两舷侧，救生衣，救生圈，救生服若干。第五章 静水力计算型线绘制完成并光顺后，将各站型值量出，填好静水力性能计算要素表。通过静水计算程序计算得出静水力计算结果,检查程序运行的结果是否与设计参数相一致，如果不满足则需对型线进行修改。根据计算结果绘制静水力曲线图、邦金曲线图和稳性横截曲线图。在附录里附本船静水力计算详细数据和结果。静水力计算结果如下所示： 图4.1 静水力计算数据图4.2 静水力曲线图图4.3 插值曲线表图4.4 稳性横截曲线图4.4 邦金数据图4.5 邦金曲线图第六章 阻力计算本船基本参数如下：设 计水线长 Lwl = 26.11m垂 线 间 长 Lpp = 26.00m型 宽 B = 5.4 m浮心纵向位置 Xc = -0.416 m设 计 吃 水 T = 1.0 m排 水 量 = 81.34 t方 型 系 数 Cb = 0.566本船采用爱尔法进行阻力计算.爱尔法适用的范围广，特别是对中速、低速海上商船以及具有正常尺度的海洋拖轮比较适合。此法中已经包括了将近8%的附体阻力。在内河船设计中应用爱尔法的范围也很广，但是爱尔法求得的功率一般还需要加1020%的裕度。由于爱尔法的标准船型是单尾船，本船是双艉，摩擦阻力比单尾的较大，同时还由于双艉中间的隧道，阻力也有所增加，故本船在计算阻力后加20%的裕度比较合适。标准水线长 Loo=1.025Lpp=1.02526=26.65m列表计算如下：项目单位1516171819Vskm/hVskn8.0998.6399.1799.71910.259Vsm/s4.1674.4444.72255.278Lm26.6526.6526.6526.6526.65Bm5.45.45.45.45.4Tm11111t81.3481.3481.3481.3481.34标准爱尔系数Fn0.2580.2750.2920.3090.327v/L0.50.8070.8610.9150.9691.022L/1/36.1516.1516.1516.1516.151C0405380358336320方型系数修正Cb00.6570.6280.5990.5710.541Cb0.0910.0620.0330.005Cb/Cb00.1390.0990.0550.009KCb0.1020.0680.030.004C041.3125.8410.741.344-25.109C1446.31405.84368.74337.344294.891B/T修正浮心纵向位置修正C1-85.888-78.1-70.96-64.918-56.749C2360.422327.74297.78272.426238.142Xc0-0.011-0.017-0.021-0.022-0.025Xc-Xc0-0.007-0.0020.0020.0030.006 Kxc(%)0.530.21.42.455.6C3358.512327.081293.611265.752238.142水线长修正L0m26.6526.6526.6526.6526.65C3/C30.0030.0030.0030.0030.003有效马力C31.0760.9810.8810.7970.714C=C3+C3359.588328.062294.492266.549238.856v3531.244644.749773.368918.0471079.73D0.6416.69516.69516.69516.69516.695Pekw18.12924.11632.22542.26355.469Pehp24.66532.81143.84357.50175.4681.2Pekw21.75428.93938.66950.71666.5631.2Pehp29.59839.37352.61169.00190.562表6.1 爱尔法阻力计算表格注：上表中参数选取均参考船舶原理上船舶阻力C0查P281图7-3KCb查P281表7-6标准浮心Xc0= Xc0/L查P280表7-5Kxc查P282表7-7a，P283表7-7b参看爱尔法法计算的阻力数值，考虑到型船已经考虑功率储备，本船通过海军系数法估算的主机功率过大，重新选择主机的型号，参数如下：主 机 型 号： 潍柴重机 WP4 TD226B-3C1两台额 定 功 率： 50kw2额 定 转 速： 1800rpm第七章 螺旋桨设计7.1船舶主要要素设计水线长 Lwl=26.72m垂线间长 Lpp = 26 m;型 宽 B = 5.4m;平均吃水 T = 1.0m;方形洗漱 cb =0.566棱形系数 Cp = 0.629;排水体积 = 905.7m3排 水 量 = 81.34t ;主机功率 MHP = 81.63hp2;转 速 N = 1500r/min;桨轴线中心距基线高 Zp = 0.5m;轴系传递效率 ns =0.97右旋 材料 铝镍青铜7.2船身效率计算根据汉克歇尔公式：伴 流 分 数 = 0.7Cp0.3=0.14推力减额分数 t = 0.5Cp0.18= 0.14船 身 效 率 H = 1相对旋转效率 r = 1 7.3收到马力计算储备功率 20%轴系数效率取 S = 0.97收到马力 PD =MHPSr= 131.973HP (公制）7.4螺旋桨的初步设计7.4.1最佳转速的初步设计MAU4-55关于转速的计算，如下表：序号名称单位数据1螺旋桨直径Dm0.82136.9654（给定）hp59.196 5假定一组转速Nr/min3004005006006直径系数34.545.957.468.9 7查MAU4-55图谱P/D1.06 0.7362.700.920.6843.670.770.6334.760.710.565 5.95 8 9.67918.58433.65857.0659主机马力19.95638.31869.398117.66010螺旋桨克服的有效马力14.24725.44342.61164.483 表 7.1 最佳转速的计算确定最佳转速的结果如图7.2所示； 在航速v=15km/h，D=0.8m时，最佳转N=579r/min， P/D=0.715。图7.2 确定最佳转速7.4.2最佳直径的初步设计计算过程见表7.3序号名 称单位数 据1螺旋桨转速Nr/min579213kn6.9654（给定）59.1965假定一组直径Dm0.70.80.91.06直径系数58.1966.5074.8283.137查MAU4-55，P/D0.780.6174.810.720.5765.710.680.5376.580.660.5057.448hp26.17251.97591.654149.8109主机马力hp 53.963107.165188.977308.88710有效推马力hp32.29659.87598.436151.308 表7.3 确定最佳直径的计算确定直径的计算结果如图7.4所示 图7.4 最佳螺距比P/D=0.721，最佳直径D=0.798m，综上所述，初步设计的结果为：N=579r/min，D=0.798m，P/D=0.721，.7.5 螺旋桨的终结设计终结设计的问题为已知主机马力，转速和有效马力曲线，确定能达到的最高航速V以及螺旋桨的尺度与效率。螺旋桨型式，叶数均确定为MAU4系列，计算在盘面比为0.4,0.55和0.70时分别能达到的最大航速。主机马力Ps=50kw2=100kw0.735=136.054hp，推力减额分数t=0.14，伴流分数=0.14，H = 1，主机转速N=579r/min。实船有效马力与船速关系见表7.5。船速V/km/h1516171819有效马力PE/hp29.59839.37352.61169.00190.562表7.5 实船有效马力与航速的关系，船身效率H=1.表7.6为计算的具体过程。项 目单位数 值假定航速Vkm/h1516171819假定航速Vkn8.0998.6399.1799.71910.259kn6.9657.4307.8948.3588.82349.28741.93436.04131.245.27.2907.0206.4766.0035.5905.224MAU4-4