【27000吨级散货船主尺度的计算过程案例4200字】

27000吨级散货船主尺度的计算过程案例目录27000吨级散货船主尺度的计算过程案例 11母型船信息以及新船设计要求 1 1 22新船主尺度的计算 22.1主尺度的初步选择 22.2空船重量的估算 42.3重力与浮力的平衡 5 62.5空船重心高度计算 8 92.7舱容的计算与校核 2.9初稳性校核 1母型船信息以及新船设计要求母型船为钢质、单甲板、尾机型、单桨、单舵，由柴油机驱动螺旋桨推进的散货船。设计最大载重量为23000DWT,最大设计吃水9.8m,其服务航速为13.2节，额定功率为4400kW。设计一艘载重量为27000DWT,航速不小于12kn,船上人员为25人，续航力为11200nmile,近海航区，为中国船籍的散货船。船员(人)航区船籍船级中国2新船主尺度的计算下列式中，下标“。”表示母型船。1)载重量系数以公式(2-1)错误!未找到引用源。计算：得：o2)新船排水量以(2-2)错误!未找到引用源。计算：其中，新船与母型船载重量系数相等。其中：海水质量密度p=1.025(t/m³),附体体积系数K与母型船一致，如(2-8)主尺度初步估算结果见表2-1。表2-1主尺度的初步估算值4)海军系数以公式(2-9)错误!未找到引用源。计算。其中：5)根据海军系数法估算新船所需功率，估算公式如(2-10)错误!未找到引用源。所示。其中，海军系数C与母型船一致。MCR=PD=4087.484kW,CSR=MCR×0.9=4087.484×0.9≈366)主机的选择在瓦锡兰中国有限公司官网查得瓦锡兰8V31型号的柴油机，主机功率4880kW,符合设计船舶主机功率的要求，因此设计船舶主机使用该主机，主机耗油率约为0.1677kg/(kWn),转速为750rpm,缸径为310mm,活塞行程430mm,2.2空船重量的估算1)船体钢料重量、舾装重量、机电设备重量估算公式如(2-11)(2-13)式中：中速机取为CM=5～6,MCR在10000kW以上时的低速主机取为CM=7~8,MCR在10000kW以下时CM=8～9率可估算得本设计船主机为低速主机且MCR在10000kW以下，则取CM=8。K货船的K值客船的K值2)排水量裕度的计算对船体钢料重量W取3%～5%,舾装重量W。与机电设备重量W各取8%～10%错误!未找到引用源。,本次设计分别取4%、9%、9%。空船各部分重量汇总于下表2-2。表2-2空船各部分重量通过上文计算得△=35093.78,空船的重量LW≈8791.506t,新船载重量DW=27000t,新船总重量LW+DW=8791.506+35093.78=35791.506,新船的总重量比排水量大了δDW=(LW+DW)-△≈697.727t,运用诺曼系数法来平主尺度在诺曼系数修正后得变化如下：1)新船排水量△1=△+δ△=35093.78+736.609=35830.387t。5)新船的WH≈4631.038t,Wo₁≈3050.611t,WM≈600.529t。6)新船的空船重量LW₁≈8796.022t,P≈4144.483kW,CSR≈3730.034kW。7)新船总重量W=LW₁+DW=35796.022t,,满足设表2-3主尺度的修正值2.4载重量估算1)估算人员及行李的重量错误!未找到引用源。o食物淡水以公式(2-15)-(2-16)式中：食品定量通常按每人每天2.5~4.5kg计算，淡水取每人每天船得出新船续航力R=11200nmile,航速为Vs=1得3)估算燃油重量。燃油重量以公式(2-17)(2错误!未找到引用源。,此处取为1.15,由上文主机的选择可知，主机的耗油率为0.1677kg/(kW·h),影响航线的风浪系数k可取1.1~1.2,本次设计取1.2,航行4)估算柴油重量。由于母型船柴油舱容积已知为168.07m³,取柴油密度为0.85(t/m³),所以母型船柴油重量以(2-19)其中kc为容积折扣系数。详细见2.6新船所需舱容计算。油重量同母型船一致。5)估算润滑油重量。润滑油重量以(2-20)错误!未找到引用源。计算。式中：对一般柴油机ε≈0.02～0.05,本次设计取0.04。6)炉水的重量。炉水重量通过式(2-21)错误!未找到引用源。计算。其中，锅炉额定蒸发量通常为0.4～2.5t/h,本次设计G取为1.5t/hG(t/h),7)估算备品供应品重量。船上的备用零部件、设备等称为备品，通常取(0.5%～1%)LW为该部分重量,此处取为0.8%。计算得：0.8%×8796.022≈70.368。表2-4各项目重量重量(t)人员及行李食品淡水燃油柴油滑油炉水备品供应品∑2.5空船重心高度计算1)钢料重心高度zH。zgH由(2-23)(2-25)错误!未找到引用源。计算：外飘较小时C₁取4,外飘较大时C₁取2.5,一般情况C₁取计C₁取3。因母型船有球首，所以新船CEH可减小0.004。式(2-23)中D₁为计到引用源。,所以此次设计D₁=D=15.08m。计算得：CB≈0.838,CEH≈0.481,zgH≈7.251m。2)舾装重心高度zgo。舾装重心的高可用式(2-26)错误!未找到引用源。进行计算：计算得：zgO=1.03×15.08≈15.531m。3)机电设备重心高度zgM。4)新船空船重心高错误!未找到引用源。为：5)新船重心高度的裕度。各项重心高度由表2-5所示。2.6新船所需舱容计算1)货舱所需容积Vc。Vc由式(2-27)错误未找到引用源。计算：其中：载货量Wc≈25516.954t,设本船运载货物为煤，煤的积载因数为1.17~1.34(m³/t)错误!未找到引用源。,此次设计取煤的积载因数μc=1.34(m³/t),中部货舱容积折扣系数为0.99～0.995错误!未找到引用源。,此次设计取货舱容积折扣系数2)压载水舱所需容积VB。3)机舱所需容积VM。VM由式(2-29)VM=0.5×16.8×25.74×(15.08-1.75)≈2881.84)油水舱所需容积Vow。其中：一般重油密度(t/m³)为0.89～0.9,本船燃油取0.9,润滑油取0.89,轻油(柴油)密度(t/m³)为0.84~0.86,本船取0.85,淡水取1.0,容积折扣系数kc对于水舱取97%～98%,对油舱再考虑膨胀系数0.97～0.98,重油舱内需要设置加热管系，故还要占去3%左右的容积,本船容积折扣系数kc对于水舱取98%,油舱膨胀系数取0.98。5)其他舱室所需容积VA。主船体的其他舱室还有首尖舱、尾尖舱、隔离空舱等，这些舱室的容积约占总容积的2%～5%错误!未找到引用源。,本船设计取3%。新船所需舱容的汇总结果如表2-6所示。2.7舱容的计算与校核心1)主船体总容积V的计算。主船体型容积可根据公式(2-32)(2-33)全船所需容积通过公式(2-34)错误!未找到引用源。计算：计算得：VH≈50647.576m³<55294.859m³。暂且不考虑Vu全船容积校核满足要求。3)局部容积的校核。主船体初步分舱图如下图2-3。)图2-327000DWT散货船初步分舱图①VT淡水舱=4×9×3×2=216m³>198.431m³;②V滑油舱=8×0.9×8=57.6m³>45.217m³③Vr炉水舱=3×3×8=72m³>71.429m³可在CAD图中读出。1383.826m³>1152.428m³,满足要求。(3)压载水舱容积校核由首尾尖舱压载水舱、货舱顶边舱压载水舱、货舱底边舱压载水舱、货舱双层底压载水舱以及船首应急泵舱两侧压载水舱组成压载水舱，其中由于该设计船与母型船大小差异不大，首尾尖舱与船首应急泵舱两侧压载水容积可由母型船提其中V首尾+应急≈2654.17m³,边舱≈6040.069n³计算得：VπB=2654.17+3222.072+6040.096≈11916.311m³>10072(4)机舱容积校核(5)其他舱容校核计算得：VTA=3%VH=0.03×55294.859≈16各舱室容积校核如表2-7所示。表2-7各舱室容积校核所需容积(m²)提供容积(m²)结果货舱淡水舱全船容积2.8各重量重心高估算1)上文计算得空船重心高度z₈E≈12.451m。2)甲板上1m定为人员、行李及食物重心高度错误!未找到引用源。:计算得16.079m。3)出港时，双层底内油水的重心高度可取为双层底高度的3/5左右错误!未找到引5)首尾尖舱重心高约为8.953m,尖舱压载水重心高6)备品和供品(根据我国《国际航行海船法定检验技术规则》(2014)的规定，也就是2008国际完整稳性规则的规定),此次设计将备品和供品置于机舱内设计船舶各载况下重量重心汇总表2-8,表2-9压载出港重量重心压载到港重量重心人员及行李食品炉水7淡水燃油滑油1品空船货物000000表2-9满载出到港重量重心汇总表满载出港重量重心