船舶主尺度确定

1、3船舶主要要素的确定3.1船舶主尺度初估3.1.1船长(Loa&Lpp)船长是表征船舶大小的最主要的因素之一。浮力的增减，对排水量的影响很大。当船的各部分重量之后大于排水量时，可以通过加大来解决重量与浮力的平衡问题，但影响的面较广。航速对船舶阻力有较大影响，在不同的傅劳德数下，及占总阻力的百分数是变化的。在对的低速船舶，可以考虑不使阻力激烈增加而经济上有利的经济船长的概念。总布置包括舱容和甲板面积两个方面，选小了，布置不下；选太大了又不紧凑。所以存在一个满足容积及甲板面积要求的适度。操纵性加大将使船舶全速回转时的直径加大，并使船在曲折和狭窄的航道中航行增加困难，但有利于保持航向稳定性。经济性这

2、里主要是指船体重量等变化引起的船造价的增减。增加将导致船体钢料等重量又加大的增加，如要保持船有相同的载重量，则船的排水量将加大，造价及相应的费用增加。同时，的大小又将使船的快速性能不同，会影响到船舶的运营成本。另外，船长的大小对耐波性、抗沉性和总纵强度等方面的影响也是比较大的。本船设计过程中，船长的确定主要包括总长度和垂线间长。我们通过型船的一些统计，得出来总长与垂线间长一般有以下关系120110100120110100Lppm1201101001201101009080706050=75则图3-1Lpp与9080706050=75则图3-1Lpp与Loa线性关系.59R9=0.9957这是_

3、=0.9795组线性相关度非常高的数据，所以我们可以根据这个线性回归公式,来估算出垂线间长。故在任务书给定总长为75米级时，不妨就取可以得到相对应的垂线间长=。.73.1.2型宽B在满足船宽尺度限制的条件下，选择船宽时首先考虑的基本因素是：浮力，总布置（舱容及布置地位）和初稳性高（上，下限要求）。最小船宽常由稳性下限调节和总布置要求所决定，这对于小型船舶和布置地位型船尤其是这样。a.从布置地位看，增大船宽可增加舱室宽度，加大甲板面积，对船舶的布置及使用一般是有利的。b从稳性要求看，船宽增大对提高船舶的稳性有显著的效果，但偏大，上升有可能不利于倾角较大时的大倾角稳性。近代拖网渔船，包括远洋拖网渔

4、船在内，由于机械化程度日益提高，为了便于布置，同时满足对容积的需求，型宽已较以前有所增加，但已很少大于6经过资料统计00（年至今远洋拖网渔船集中在之间。初估主尺度时，选取=，则二=3.1.3型深H型深对于布置地位型要求的船舶，它取决于舱内的布置地位。从对稳性的影响来看，增大型深会引起重心高度的增加，加大风压倾侧力矩，但型深加大能使甲板入水角增大，增加稳性复原力臂曲线下的面积和最大复原力臂对应角。因此，增加型深由于重心升高会减小初稳性高，但对大倾角稳性可能有利。从船舶纵总强度方面来看，因为增加型深对提高船体剖面模数十分有效，所以增加型深对纵总强度有利。在远洋拖网渔船中型深主要起到保证容积的需要，

5、但一般对远洋拖网渔船而言，不会太大。故主尺度初估时取，已算得则3.1.4吃水T设计吃水的选择主要从一下几个方面来考虑：）浮力增加吃水，可减小或及，对快速性和减轻空船重量等许多方面都是有利的。当然减小和都应该满足稳性和布置地位等有关的要求;2）从提高推进器的性能方面考虑：吃水增加，桨轴沉深就增大，从而空泡数较大，而吃水增加，螺旋桨半径就可以增加，从而提高螺旋桨的效率；）从稳性方面考虑：吃水增加，会使得减小，而对稳性的影响较大，而会造成稳性的降低；）从耐波性的观点来看，大者，在风浪中纵摇与升沉运动较为缓和，但又不可取的过小，以免引起前踵出水而产生拍击。通常在渔船设计中，的选取往往根据决定。根据统计

6、，远洋渔船的通常在之间。在贾复的渔船设计中，当已知船长时，有以下经验公式：由，则可算出吃水。3.1.5方形系数Cb方形系数的选择主要从以下几个方面来考虑：）对稳性的影响：方型系数增加，可是稳性降低；）对快速性的影响：方型系数越大，对摩擦阻力影响不大，但对剩余阻力影响较大，尤其是高速船，选择方型系数时应首先从舱容和布置方面考虑。）对总布置的影响：方型系数越大，对增大舱容有利；4）对于渔船，从耐波性来看，对短的船，在减小失速现象上方形系数有着显著作用，也就是在同等海况下，船长相同，方形系数大者，失速较大，相同的方形系数，船长短的，失速较大。因此从耐波性来看，渔船采用较小的方形系数是比较合理的。在贾

7、复的渔船设计一书中，从实船统计分析来看，渔船的方形系数可用下列公式表示：英5尺英5尺.，4则4可3得4出3.2主机功率及主机型号的选取3.2.1.拖航功率()网具阻力网具选用型扩张比。参考我国竹筴鱼中层拖网网具性能分析应用网子阻力公式：R=0.0899(d/a)LCV1.738(3-1)式中该式仅适用于拖速范围内，大型竹荚鱼中层拖网网具阻力计算。本船拖速约为考虑风浪储备。网具阻力：(1(2)拖网功率本船拖速航速拖网功率：(1()船身功率为了简化阻力计算可以由船舶原理上册相当平板阻力公式计算船身阻力，将船简化为相当平板查船舶原理(上)可估算船身阻力：(1式中相关参数确定如下：TOC o 1-5

8、h zM其中U0由摩擦阻力系数公式=075将值代入得到lgRe-22总阻力系数包括摩擦阻力系数和剩余阻力系数(兴波阻力很小,忽略不计)，因此取()因此由相当平板算的船身总阻力：p(1由功率与船速算得船身功率XPV21=R2(3-)2由以上计算求得拖航功率P=P1+P2(3-)23.3.2主机功率、主机选型取推进效率（1）用电功率速冷功率：最大网产冷库功率为每日产量5舱大小用电功率取推进效率（1）用电功率速冷功率：最大网产冷库功率为每日产量5舱大小用电功率24起网功率：起网时船速起网阻力起网功率=可得到主机需提供的功率用于拖航。，速冻柜取个，速冷功率为，取,起网速度3取其他用电功率用电功率（2）

9、主机功率则所需主机功率（2根据此计算的主机功率选择瓦锡兰中速柴油机机，规格如下：表3-1主机参数WRTSIL32IMOTIERIICylinderbore320mmFuelspecification:Pistonstroke400mmFueloil700cSt/50oCCylinderoutput500kW/cyl,580kW/cyl7200sR1/100oCSpeed750rpmISO8217,categoryISO-F-RMK700Meaneffective24.9bar,28.9barSFOC185g/kWhatISOconditionpressurePistonspeed10.0m/s

10、Option:Commonrailfuelinjection.表3-5主机规格Enginetype8L32RATEDPOWEREnginetype8L32RATEDPOWER500kW/cyl4000580kW/cyl4640表3-6主机尺度DIMENSIONS(MM)ANDWEIGHTS(TONNES)EngineA*AB*BCDFWeighttype8L32596062452360229523052345115543.4图3-2主机尺度示意图3.3.性能初步校核3.3.1快速性用海军系数法来校核航速是否满足要求。已知已选定主机瓦锡兰中速柴油机机3,经计算，由主机功率采用海军系数法得到的航速

11、远远大于任务书要求的服务航速。但考虑到渔船的特殊性，只有部分主机功率用以航行，其他部分用来制冷、供电、保鲜、加工等等。由此可知，在此主机功率下足够保证该船达到任务书要求的航速，即满足快速性要求。3.3.2稳性由初稳性高公式：1Ta式中w+：=VZCw4Cb2=ib所以m即满足规范要求。3.3.3横摇周期根据计算横摇周期的公式：其中，（）3满足规范要求。3.4排水量计算3.4.1空船重量LW参照渔船空船重量与重心估算，根据与主尺度之间的关系估算：(=式中一空船重量立方数，为垂线间长、型宽、型深的乘积，；TOC o 1-5 h z重量系数，。参照渔船空船重量与重心估算，得如下数据表3-2双甲板渔船

12、空船重量系数LPP253035404550607080冰鲜渔船0.2200.2100.202冷冻渔船0.2550.2460.2350.2300.2220.2170.2070.2010.200此设计船为冰冻渔船，取，因、均为变量，也随之变化。Lw=0.201LBD(3-2)5空船重量取6%的裕度。、w=、(w1+6)%(3-2)63.4.2载重量DW估算取一个扒载周期时载况()船员及行李每人取，()(2)食品及淡水自持力天数取天。食品按每人每天计算XXXX(2本船设有制淡装置，淡水取每人每天进行计算X0，50X4，X53X0，0-3=，4，(83t-2)()燃油及滑油根据渔船设计一书的介绍，渔船

13、燃油量可以由以下公式决定3）3）载重量汇总：表3-3载重量计算项目吨（T）船员行李5.4食品重量3.54淡水14.18燃油533.13滑油8.71冰盐鱼箱300渔具备品170其他73DW1619.96则排水量：=1.06LW+DW（3-3）则=3390.74t3.5经济性指标NPV,PBP经济性指标是衡量船舶是否盈利，决定船舶是否具有投资价值的指标。本船的净现值计算方法5如下：（1）船造价已知型船资料：造价亿参考渔船设计万元（）则设计船造价万元（）年收入最大网产扒载周期为天，每次捕鱼个扒载周期，年打鱼次数次。所捕获的为竹荚鱼元吨，为沙丁鱼元吨。一次出海产值最大网产一次出海工作天数（）万元年产值

14、一次出海产值万元（3（3）营运成本船员工资5人，则一年船员工资为每个船员的工资大概为30万元/5人，则一年船员工资为5万0元。燃油及滑油费用设计船一个航次内，燃油需要万元，滑油为万元燃油及滑油费用设计船一个航次内，燃油需要万元，滑油为万元企业管理费我们取10的%年产值。即为年修理费根据渔船设计，我们取万元。渔具材料费取10的%渔船造价，即为1其它我们取25的%年收入，即为7，而8燃，油价格为万.元2。4529万.元8。6的渔船造价，即修理费X渔船造价.，滑2油，需要，所以燃油及滑油费用为1万元。4万.元。折旧费我们采用直线折旧，若不计资金的时间价值，折旧费为X船的造价使用年限。我们设计船的使用

15、年限为年，所以折旧费为X9的造价万丿元。折旧费X9价万元营运成本具体明细见下表：表3-4成本明细表项目比例关系万元工资30万元/人/年1350燃油、滑油燃油0.4万元/吨滑油2万元/吨1384.0033企业管理费10%收入1529.86修理费5%造价634.8渔具材料费10%造价1269.59其他25%收入3824.64折旧费（造价-残值）/20487.62成本10620.8（）计算TOC o 1-5 h z（年产值成本）（）残值（，）（3残值取船价的5%，现值因数一次支付现值系数,的值同上。（3（,%（.（3收入造价造价残值（3TOC o 1-5 h z万元。当时，方可盈利。（）计算投资回收

16、期投资（年产值成本）年能反映投资回收的时间长短，值越小说明回收期越短，能更快盈利。可知：该初估主尺度船满足经济性要求。3.6主尺度优化初估主尺度只是最初的一套方案最初来到结果，我们通过改变、组成了不同的方案，在通过快速性、稳性、横摇周期等性能要求，筛选出符合要求的方案，再从中选出经济性最好的一组作为我们的最终方案。优化原理：相邻数据间隔、/在，2.5之2间.。94，.相6邻数6据间隔0.12.，5相邻2数.据9间隔0.05干舷，干舷根据以上已知关系，在船长米级范围内变换船长及/变换值如下:LoaL/BB/d73.0046025073.5047025574.0048026074.5049026575.0050027075.505_1027576.0052028076.505302857T.00540290550560570580590600图3-3主