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37500DWT散货船主尺度的选择和计算过程案例目录TOC\o"1-3"\h\u1265337500DWT散货船主尺度的选择和计算过程案例 1285751.1主尺度方案一 2302651.1.1新船主尺度的计算 2169091.1.2空船重量的估算 456581.1.3重力与浮力平衡 5123011.1.4载重量的估算 6107101.1.5重心估算 919851.1.6新船所需要的舱容 10260101.1.7舱容校核与调整 1463881.1.8重量重心的估算 16156551.1.9初稳性校核 18263601.1.10最小干舷校核 19293711.1.11横摇周期校核 2037081.1.12主尺度方案的重新确定 21117841.2主尺度方案二 26100261.2.1新船主尺度计算 26255721.2.2主尺度论证 27263731.2.3主尺度方案的重新确定 33237201.3主尺度方案三 39158371.3.1可行的新船主尺度方案 39船舶主尺度的选择是船舶设计的最为重要的部分之一。主尺度是最能体现船舶几何特征的参数,它对与船舶的各项性能都有着至关重要的影响,例如船舶的操纵性、稳定性、快速性等船舶性能。所以对于船舶主尺度的选择乃是船舶设计过程中至关重要的一环。合理的船舶主尺度会为船舶设计过程中对各个阶段提供不少的帮助来减少工作量。所以要参考现代优秀的母型船和优良的实船的资料来为船舶主尺度的选择提供基础。本次设计的船舶为37500DWT散货船,该船的设计要求如表1-1所示。表1-1新船设计要求设计航速(节)船员人数(人)续航力3750014.524200001.1主尺度方案一1.1.1新船主尺度的计算要求将35000DWT散货船作为母型船。从已有的母型船型线图中得到母型船的各项主尺度信息,在这基础上,新船的载重量便可以运用下列公式进行计算[2]。(1-1)(1-2)(1-3)公式中有“0”下标的均为母型船数据,海水密度为。将母型船的各个数据带入上述公式中,得到母型船的信息如下表1-2所示。表1-2母型船主要信息项目参数176.753014.710.10.824378514600035000450140.7751.003其中k为附体系数这里取1.003。这里新船的载重量系数取值与母型船一致,得到的新船,.确定好排水量之后,运用多个主尺度估算公式即可得到新船的主尺度,估算公式为(1-4)~(1-8)[2]。(1-4)(1-5)(1-6)(1-7)(1-8)式(1-8)中:海水的密度取为,为附体体积系数,本文定为。关于主机功率的计算,本次运用海军系数法来求得主机功率。(1-9)新船和母型船的海军系数相等求得新船的所以得到的新船的参数为表1-3所示。表1-3母型船主要信息项目参数180.8630.7015.0410.330.8214.5698037500482300.7781.1.2空船重量的估算本文在考虑船体钢料重量,舾装重量,机电设备重量占空船重量合理比例的范围内的前提下,决定采用下式计算,公式为(1-10)~(1-12)[3]。1)船体钢料及舾装重量的估算选用的统计公式为:(1-10)(1-11)经过计算得:,。2)机电设备重量的估算选用的统计公式如下。(1-12)这里CM的取值取8.5(低速机来说,MCR>10000kw时CM的取值取7-8;MCR<10000kw时CM的取值取8-9)经过计算得。3)排水量裕度在方案初步设计过程中,空船的各项重量都是采取近似估算,考虑到设计的后期可能会有特殊的要求,因此本文设计时三项重量的裕度均取最大值。对于钢料、舾装和机电设备的重量中对船体钢料重量取3%~5%,这里取最大值5%;对舾装重量和机电设备重量各取8%~10%,这里取最大值10%。考虑裕度后的各项重量的计算结果如表1-4所示。表1-4船体各部分重量估算结果船体钢料估算(t)舾装重量估算(t)机电设备重量估算(t)7157158110171.1.3重力与浮力平衡由1.1.1节中可知新船的排水量,1.1.2节中可得新船的空船重量。新船要求的,则新船的总重量为,新船总重量比排水量少了,重力与浮力不平衡,需用诺曼系数法对主尺度进行修正,公式为(1-13)所示。(1-13)修改不同的主尺度参数对空船重量的影响有大有小,本文在经过认真考虑之后,决定修改对主尺度影响最小的吃水,修改时,取0.4,和取为0。(在修改主尺度d时,取0.4,和取为0。)经过计算得到的修改结果如表(1-5)所示。表1-5修改结果47192.4414.7210.110.82新的空船重量经过计算如表1-6所示。表1-6新空船重量7157158110099747,满足校核要求。经过诺曼系数修正后得到的新主尺度结果如表1-7所示。表1-7第二次近似计算后新主尺度180.8630.7014.7010.110.824719268791.1.4载重量的估算1)船员和行李重量估算设定每个船员体重为70kg,所带的行李为每人45kg。设计要求24个船员,则船员和行李重量为2.76t2)食物和淡水重量估算可由公式(1-14)[2]计算。储备总量=自持力×人员数量×定食(1-14)式中自持力大小等于。本船=20000,为14.5。定量按照一个人一天使用3.5kg食物以及使用150kg淡水为标准,计算得。3)燃油量对于一般运输船,粗估时按下式计算[2]。(1-15)式中:为航行时间。为一切燃油装置耗油率,可近似取主机耗油率的1.15-1.20,这里取1.15.为主机常用额定功率。为考虑风浪系数的影响,一般可取1.1-1.2,这里取1.1.经过查找沪东重机有限公司的MANS46MC-C8.2型柴油机的主机功率为8280kw,与本次设计的船舶较为相近,各项参数如下表1-8所示。表1-8主机的主要信息型号转速(r/min)缸径(mm)功率(kw)燃油消耗率R1/L1S46MC-C8.21294608280174由图中可得出。经过计算得出。4)润滑油重量估算中润滑油的储量计算公式[2]为:(1-16)式中:对一般柴油机,这里取0.03。计算得。5)炉水在柴油机货船上,一般装设一台压力为0.5-1.0MPa,产生饱和蒸汽的辅锅炉,蒸发量为0.4-2.5。炉水重量由下式(1-17)[2]计算。(1-17)G为锅炉额定蒸发率,按下表这里取1.5,ε为蒸汽漏失率,辅锅炉可取为0.05-0.06,这里取0.05,锅炉参数如表1-9。表1-9锅炉参数型号蒸发量工作压力水容量重量LSK1.5-0.71.50.92.35000计算得。6)备品和供应品我国一般将其放在载重量内,通常取为(0.5%-1%),这里取1%计算得63.27。载重量计算结果表1-10所示。表1-10载重量计算结果项目计算值人员及行李2.76食物4.83淡水206.90燃油2088.60润滑油103.45炉水62.66备品供应品97.472566.651.1.5重心估算通过质心叠加公式估算新船的空船重心高度,估算公式为(1-18)~(1-26)[2]。空船重心高度计算公式如下:(1-18)1)船体钢料重心高度估算(1-19)式中:为计入舷弧和舱口围壁容积影响的相当型深.为系数,用如下统计公式计算:(1-20)其中是计至型深的方型系数,按下式计算:(1-21)式中一般情况下取3。计算得,,。2)舾装重心高度估算(1-22)式中:为计入舷弧和梁拱的相当型深,可按下式估算:(1-23)其中为相当舷弧高,可近似取为首尾舷弧之和的1/6,为梁拱值,这里取为,首尾舷弧计算公式如下。(1-24)(1-25)计算得出3)机电设备重心高度估算(1-26)计算得。将三项重量的重心高度和各自的重量代入公式(1-18)即可得到空船重心高度,同时由于本次是初步的估算,计算结果并不精确,需要对空船重心高度取适当地裕度,则重心高度为。1.1.6新船所需要的舱容根据参考文献《船舶设计原理》,新船的中横剖面如下图所示,其中舭部半径按以下公式[2]估算(1-27)式中取0.997。取为,为0.614。计算得。绘制的新船货舱横剖面,如图1-1所示。图1-1货舱横剖面图经过CAD软件测量,测得顶边舱横剖面积为,底边舱横剖面积为,货舱的横剖面积则为。各舱室舱容估算公式为(1-28)~(1-38)[2]。1)主船体容积计算(1-28)式中参数在均已在1.1.5节中计算得出,所以总容积计算得2)货舱所需要的容积计算(1-29)式中为载货量,为34887.37t。为货物的积载因数,此设计船运大豆,经查阅大豆的积载因数取值为1.17-1.45,这里取1.17;为容积折扣系数,中部货舱的取值范围为0.99-0.995,这里取0.99。计算得。3)压载水舱容积估算(1-30)式中对于单项运输的散货船约为0.32-0.5,这里取0.32。计算得。4)机舱容积计算本次设计船为尾机型,因此本次设计机舱位置设于船体尾部,估算公式如下。(1-31)式中:为机舱段体积丰满系数,由于母型资料缺乏,经查阅可得尾机型取0.9;为机舱双层底高度。(1-32)经过计算获得,,根据参考文献[4],双层底自龙骨线量起的垂直距离h应不小于B/20,且不得小于760mm,但不必大于2000mm,本设计船的双层底高度取为2000mm。为机舱长度,可用以下统计公式计算(1-33)计算得,。5)油水舱容估算(1-34)(1-35)式中:燃油密度取0.9;滑油密度取0.85;淡水密度取1.0;为容积折扣系数,水舱取0.97,燃油及滑油舱取为0.98,油舱还需考虑膨胀系数取为0.98;同时燃油作为重油,舱内布置加热管系降低重油的粘度后方可使用,布置容积占舱内容积的3%[2]。由表1-10可知各舱室的重量,代入公式(1-35)即可得到各舱室的所需容积,详细结果见表1-11。表1-11油水舱容积计算结果舱室类型淡水舱炉水舱燃油舱滑油舱重量21310724917728886)其他舱室的容积估算总容积的2%-5%可近似看作其他舱室的容积[2],本次设计船舶为尾机型,取为2%。则其他舱室的容积为。7)船体能提供的货舱容积的估算(1-36)式中为货舱长度;为机舱长度、为艏尖舱长度、为尾尖舱长度;尾尖舱长度约为,这里取0.0;首尖舱长度约为,这里取0.08;为船体中部货舱横剖面积,CAD中量得为;为系数,可按式(1-37)估算。(1-37)计算得艏尖舱,,,则。8)双层底舱容积估算(1-38)式中:为双层底高度。计算得。1.1.7舱容校核与调整1)全船所需容积的校核全船容积校核公式为(1-39)[2]。(1-39)式中:为上甲板以上装货的容积。由于该等式需满足大于或等于,因此此项可不计。计算得,根据计算结果可知校核满足要求。2)货舱所需容积的校核由1.1.6节可知,,,则校核满足要求。3)主船体初步分舱设计参考文献[5]、[6]中舱室大致布置情况,并根据文献[2]中舱室划分原则,对新船进行初步分舱。船首采用的直立型艏,直立型艏工艺性好、易于建造、能够提高船舶阻力性能、降低油耗,船尾采用的是散货船常用的巡洋舰尾,水线以上艉封板改为后倾0°的平板可防止倒航上浪[4]。绘制的初步分舱图如图1-2所示。图1-2船体初步分舱图4)局部容积的校核(1)货舱容积的校核通过对图1-2计算可得货舱的实际容积为,计算所得的容积大小与货舱所需容积大小相比为,所以校核满足要求。(2)压载水舱容积校核根据图1-2可以计算得到压载水舱容积为。该容积大小与压载水舱所需容积相比为,即校核满足要求。(3)油水舱容积校核淡水舱实际容积:;炉水舱实际容积:;燃油舱实际容积:;滑油舱实际容积:。检核汇总结果如表1-12所示。表1-12舱容校核结果汇总项目实际容积所需容积校核结果货舱4685741221符合压载水舱1304612000.00符合淡水舱248213符合炉水舱168107符合燃油舱29222491符合滑油舱12684符合1.1.8重量重心的估算1)空船重心:由1.1.5节得。2)货物重心高度:取货舱的形心高度[2],由CAD量得。3)顶边舱燃油及压载水重心高度:由CAD量得。4)底边舱压载水重心高度:由CAD量得。5)双层底压载水重心高度:取为双层底高度的一半,为。6)炉水舱及滑油舱重心高度:近似取为舱室高度的中点,为;炉水及滑油剩10%时的重心高度为。7)淡水舱重心高度:近似取为舱室高度的中点,为;淡水剩余10%时,重心高度为。8)船员及其行李和食物的重心高度:近似取为甲板上1m[2],为:。9)备品及供应品重量重心高度:。10)燃油重量重心高度:满燃油时为顶边舱舱室重心高度为,剩余10%重心高度为。11)压载水重量重心高度:将顶边舱、底边舱及双层底舱内的压载水相加计算得。将以上计算结果进行汇总,可将船舶航行的压载出港状态、压载到港状态、满载出港状态及满载到港状态四种不同状态下的重量及重心估算出来。压载状态下的计算结果见表1-13,满载状态下的计算结果见表1-14。表1-13压载重量重心(上标带’的为到港状态)项目空船974711.08107999.88974711.08107999.88货物000.00000.00压载水13372.454525.8778476.7913372.454525.8778476.79燃油245012.7531237.4724510.232505.97滑油1031102.86100.11.03淡水24012.723055.972410.92262.35炉水1631162.96160.11.63人员及行李2.7615.7243.392.7615.7243.39食品4.8315.7275.890.4815.727.59备品及供应品9711.321103.329711.321103.32总计261808.49222258.54235158.10190401.95表1-14满载重量重心(上标带’的为到港状态)项目空船974711.08107999.88974711.081107999.88货物348797.9447277104.20348797.945277104.20压载水000.0000.0000.00燃油245012.7531237.4724510.2302505.97滑油1031102.86100.1001.03淡水24012.723055.972410.920262.35炉水1631162.96160.1001.63人员及行李2.7615.7243.392.7615.72043.39食品4.8315.7275.890.4815.7207.59备品及供应品9711.321103.329711.3201103.32总计476878.83420885.95450228.641389029.371.1.9初稳性校核初稳性高的估算公式为(1-40)~(1-46)[2]。(1-40)(1-41)(1-42)(1-43)上文已经将非满载状态下的排水量计算完成,可按下式计算非满载状态下的、和。(1-44)(1-45)(1-46)初稳性高计算结果如表1-15所示。表1-15初稳性高计算结果载况吃水方型系数水线面系数压载出港5.7870.7840.8430.520.087.439压载到港5.2370.7790.8360.520.088.800满载出港10.1130.8180.8780.520.084.126满载到港9.5860.8140.8750.520.084.430根据参考文献[2],船舶的初稳性高的数值不得小于0.15m,由表1.13可知各状态初稳性高数值均大于该数值,则满足初稳性高下限要求。1.1.10最小干舷校核计算公式为(1-47)~(1-50)[2]。(1-47)1)基本干舷通过查阅B类船舶基本干舷值表格,利用线性插值法可得。截取部分B类船舶基本干舷表如表1-16所示。表1-16部分B类船舶基本干舷表1802915181293318229521832970184298818530072)干舷修正值对B类船舶来说船长大于100m时取。3)方型系数对干舷的修正值(1-48)计算得:。4)型深对干舷的修正值(1-49)当时,式中的R取为250m。计算得。5)上层建筑及凸形甲板对干舷的修正值(1-50)由于,所以。因为缺乏资料,可初步取上层建筑与凸形甲板的有效长度为0.15L,K取0.075。计算得。6)舷弧对干舷的修正值由于缺乏新船相关资料,故无法准确计算,若认定新船为标准舷弧,则。计算得,所以,则干舷校核满足要求。1.1.11横摇周期校核计算船舶横摇周期的公式为(1-51)~(1-52)[2]。(1-51)(1-52)式中为水线长度;为平均吃水,此处取为设计吃水。船舶航行的压载出港状态、压载到港状态、满载出港状态及满载到港状态四种不同状态的横摇周期如表1-17所示。表1-17横摇周期计算结果载况吃水水线长度横摇周期压载出港5.787175.290.429.45压载到港5.237176.100.438.94满载出港10.113182.240.3611.02满载到港9.586182.260.3710.74对于国际航行船舶,横摇周期需大于12s[2]。上述四种状态下的横摇周期均小于12s,不满足要求。因此需要修改新船的主尺度。1.1.12主尺度方案的重新确定1)新主尺度及新空船重量考虑对横摇周期影响较大的型宽和吃水进行修改。保持新船的方形系数,载重量系数,载重量不变,同时保证主尺度各项参数比在散货船合理范围内的前提下,采用1.1.1节中的主尺度估算公式,确定新船的主尺度。再按照1.1.3节中的步骤对主尺度进行修正。详细结果见表1-18和表1-19。表1-18新主尺度176.0026.4016.9711.660.820456446728表1-19新空船重量6028118999882152)载重量的估算主机和锅炉的选择均以第一次的选择相同。经过计算得到如表1-20所示。表1-20载重量计算结果项目计算值(t)人员及行李2.76食物4.83淡水206.90燃油2042.54炉水103.45润滑油61.28备品及供应品82.152503.903)舱室划分与舱容校核考虑到第一次确定的主尺度不满足的主要原因在于横摇周期校核无法满足,为了满足后续横摇周期的校核,在调整主尺度的基础上,决定提高压载水的重心高度。考虑到货舱所能提供容积相比所需容积有所富余,决定缩小货舱横剖面积的同时增大顶、底边舱的横剖面积。新绘制的新船货舱剖面图如下图1-3所示。图1-3新船货舱剖面图图1-4新舱室划分图新船各舱室舱容校核结果如表1-21所示。表1-21舱容校核结果汇总项目实际容积所需容积校核结果货舱4456441359符合压载水舱1217812000符合淡水舱248213符合炉水舱137107符合燃油舱24422436符合滑油舱8175符合总容积4747244190符合4)重量重心的估算新船重量重心估算结果如表1-22所示。表1-22重量及重心估算项目重心高度项目重心高度空船11.82淡水(满)13.97货物8.9533淡水(10%)12.041顶边舱14.6312燃油(满)14.63底边舱2.27燃油(10%)11.57双层底0.95滑油(满)1.15压载水8.09滑油(10%)0.475人员、行李及食品17.97炉水(满)0.95燃油13.97燃油(10%)11.27四种不同载况的重心重量估算如下表1-23以及1-24所示。表1-23压载重量重心(上标带’的为到港状态)项目空船821511.8297073.48821511.8297073.48货物000.00000.00压载水12482.036198.09100976.3212482.036198.09100976.32燃油1124314.6318183.6412411.571437.50燃油280513.9711244.349611.271081.92滑油661.1576.0470.4753.14淡水24013.973356.292412.041289.28炉水1330.95126.06130.0951.26人员及行李2.7617.9749.602.7617.9749.60食品4.8317.9786.750.4817.978.68备品及供应品8212.971065.468212.971065.46总计232739.98232237.98210469.60201986.63表1-24满载重量重心(上标带’的为到港状态)项目空船821511.8297073.48821511.81797073.48货物349968.9533313330.61349968.953313330.61压载水000.0000.0000.00燃油1124314.6318183.6412411.5671437.50燃油280513.9711244.349611.2701081.92滑油661.1576.0470.4753.14淡水24013.973356.292412.041289.28炉水1330.95126.06130.0951.26人员及行李2.7617.9749.602.7617.97049.60食品4.8317.9786.750.4817.9708.68备品及供应品8212.971065.468212.9701065.46总计457879.71444592.27435619.512414340.935)初稳性的校核根据1.1.9节中的步骤,初稳性校核结果如表1-25所示。表1-25初稳性高计算结果载况吃水方型系数水线面系数初稳性高压载出港6.2060.7830.8400.520.082.117压载到港5.6500.7770.8340.520.083.017满载出港11.6570.8200.8800.520.081.277满载到港11.1280.8170.8770.520.081.419各种状态下的初稳性高度均大于0.15米,满足初稳性高度的下限的要求。6)干舷的校核经过网上查询到的B类船舶的基本干舷值,再利用插值法进行相关计算得到的船舶。表1-26干舷修正值28350291.21314.8-80.254360.816.02经过比较可知d+Fmin<D所以干舷的校核是满足要求的。7)横摇周期的校核船舶航行的压载出港状态、压载到港状态、满载出港状态及满载到港状态四种不同状态的横摇周期由表1-27所示。表1-27横摇周期计算结果载况吃水水线长度横摇周期压载出港6.206170.850.4014.42压载到港5.650170.410.4112.38满载出港11.657178.740.3516.27满载到港11.128178.720.3515.54四种载况的横摇周期均大于12s,所以满足要求,则横摇周期校核满足要求。1.2主尺度方案二1.2.1新船主尺度计算在保证方形系数不变的情况下,其他主尺度由下列公式确定。10000t-100000t的散货船[3]。(1-53)(1-54)(1-55)(1-56)经过计算求得:,,,。为了简化排水量的计算,依旧采用与母型船载重量系数相等的方法来进行计算。母型船载重量系数为,并且在计算CSR时,为了是计算简洁明了,还是使用海军系数法,采用母型船的海军系数,为。参考1.1.1节内容,得到的主尺度参数如表1-28所示。表1-28新船主尺度信息184.6827.7115.4210.630.86264823069801.2.2主尺度论证1)空船重量的计算参考之前1.1.2节内容,得出的计算结果如表1-29所示。表1-29空船重量70121387101794162)重力与浮力的计算依旧是参考之前1.1.3节的内容,使用诺曼系数法对重力与浮力进行平衡。重力与浮力平衡后,得到新的空船重量和新的主尺度方案及部分参数如表1-30和表1-31所示。表1-30新空船重量7002138710079396表1-31第二次近似计算后新主尺度及部分参数184.6827.7114.9710.320.86014683468453)载重量估算在确定主尺度时,采用的仍是海军系数法,主机功率变化不大,所以仍然采用与1.1.4节中使用的沪东重机有限公司的MANS46MC-C8.2型柴油机以及型号为LSK2.0-0.7的锅炉。载重量的计算结果如表1-32所示。表1-32载重量计算结果项目计算值人员及行李2.76食物4.83淡水207燃油2172润滑油65炉水103备品供应品942650得出载货量。4)重心高度估算参考1.15节中,对重心高度进行计算得出结果如表1-33所示。表1-33空船重心高度估算结果7.1016.708.2410.375)舱室的划分以及舱容校核根据新船主尺度绘制的货舱横剖面图如图1-5所示。、图1-5货舱横剖面图使用CAD进行测量得到一个顶边舱的横剖面积为,一个底边舱的横剖面积为,货舱的横剖面积为。分舱方案如下图1-6所示。图1-6舱室划分图舱容校核如下表1-34所示。表1-34舱容校核结果汇总项目所需容积实际容积校核结果货舱4118748003符合压载水舱1200012558符合淡水舱213215符合炉水舱107134符合燃油舱25913271符合滑油舱80101符合总容积4417851724符合6)重量重心估算重量重心估算方法参考1.1.8节内容,得到的结果如下表1-35所示。表1-35重量及重心估算项目重心高度(m)项目重心高度(m)空船10.89淡水(满)12.43货物7.679淡水(10%)10.18顶边舱12.7626燃油(满)12.76底边舱1.60燃油(10%)9.97双层底0.80滑油(满)0.8压载水5.65滑油(10%)0.08人员、行李及食品15.93炉水(满)0.8备品及供应品11.68炉水(10%)0.08四种不同载况下的重量及重心的估算结果如下表1.36和表1-37。表1-36压载重量重心(上标带’的为到港状态)项目空船939610.3797421.30939610.3797421.30货物000.00000.00压载水12872.15.6572700.5712558.171495.6570927.39燃油274312.7635002.062749.972733.47滑油820.865.8380.080.66淡水20912.432592.452110.18212.32炉水1300.8104.29130.081.04人员及行李2.7615.9343.972.7615.9343.97食品4.8315.9376.900.4815.937.69备品及供应品9411.681097.479411.681097.47总计255348.19209104.84223687.71172445.30表1-37满载重量重心(上标带’的为到港状态)项目空船939610.3797421.30939610.3797421.30货物348507.679267616.67348507.68267616.67压载水000.0000.000.00燃油274312.7635002.062749.972733.47滑油820.865.8380.080.66淡水20912.432592.452110.18212.32炉水1300.8104.29130.081.04人员及行李2.7615.9343.972.7615.9343.97食品4.8315.9376.900.4815.937.69备品及供应品9411.681097.479411.681097.47总计475128.50404020.95446608.27369134.597)新船初稳性校核参考1.1.9节内容得到的初稳性表,如下表1-38所示。表1-38初稳性高计算结果载况吃水方型系数水线面系数初稳性高压载出港5.7260.8330.8780.510.085.638压载到港5.0510.8270.8720.510.087.144满载出港10.3200.8600.9070.510.083.031满载到港9.7320.8570.9040.510.083.323各状态初稳性高数值均大于0.15m,满足初稳性高下限要求。8)最小干舷值校核查阅B类船舶基本干舷值,通过插值法计算出。得到各干舷修正值估算结果如表1-39所示。表1-39干舷修正值3000.90430670.7-80.253994.314315计算得,则干舷校核满足要求。9)横摇周期校核参考1.1.11节内容对各装载状态下的横摇周期进行计算,结果见表1-40。表1-40横摇周期计算结果载况吃水水线长度C横摇周期T(s)压载出港5.726179.390.419.50压载到港5.051178.740.428.76满载出港10.320185.960.3511.29满载到港9.732186.020.3610.90对于远洋船舶,横摇周期需大于12s。由表可知,各状态下的横摇周期均小于12s,不满足要求。因此需要确定新的主尺度方案。1.2.3主尺度方案的重新确定1)新主尺度的修改及确定为了后续型线工作的简便,所以修改主尺度时要保持方形系数不变。对之前的船长,船宽和吃水进行修改得到的新船主尺度以及新船的空船重量如下表1-41和表1-42所示。表1-41新主尺度175.3025.6017.4112.000.8200453986704表1-42新空船重量5624112499677452)载重量估算主机与锅炉的选取均与第一次相同。新的载重量计算结果见表1-43。表1-43载重量计算结果项目计算值(t)人员及行李2.76食物4.83淡水207燃油2035润滑油61炉水103备品供应品7724923)舱的容积计算和校核新绘制的船体货舱横剖面如图1-7所示。图1-7货舱横剖面图在CAD中对货舱横剖面各个面域进行测量得,一个顶边舱的横剖面积为,一个底边舱的横剖面积,货舱的横剖面积为。舱室划分图如下图1-8所示。图1-8新船舱室划分图各类舱室舱容校核结果如表1-44所示。表1-44舱容校核结果汇总项目实际容积所需容积校核结果货舱4496641309符合压载水舱1346012000符合淡水舱225213符合炉水舱108107符合燃油舱25062491符合滑油舱8675符合总容积4789244196符合4)重心重量的估算重量及重心高度的估算结果如表1-45所示。表1-45重量及重心估算项目重心高度项目重心高度空船12.64淡水(满)14.42货物9.2464淡水(10%)11.95顶边舱15.1266燃油1(满)15.13底边舱2.38燃油1(10%)11.09双层底1.00滑油(满)1.2压载水7.11滑油(10%)0.48人员、行李及食品18.41炉水(满)1备品及供应品13.43炉水(10%)0.1燃油2(满)13.41燃油2(10%)9.81则四种状态下的重量及重心估算结果见表1-46与表1-47。表1-46压载重量重心(上标带’的为到港状态)项目空船774512.1494033.39774512.1494033.39货物000.00000.00压载水137967.1198109.80137967.1198109.80燃油1113615.1317176.4411411.091258.77燃油296613.4112952.32979.81947.52滑油711.284.6470.483.39淡水21914.423154.152211.945261.28炉水1051104.76100.11.05人员及行李2.7618.4150.812.7618.4150.81食品4.8318.4188.880.4818.418.89备品及供应品7713.431040.097713.431040.09总计241219.40226795.28218718.95195714.98表1-47满载重量重心(上标带’的为到港状态)项目空船774512.1494033.39774512.1494033.39货物350089.2464323700.22350089.25323700.22压载水000.0000.000.00燃油1113615.1317176.4411411.091258.77燃油2115213.4115448.321159.811130.11滑油711.284.6470.483.39淡水21914.423154.152211.95261.28炉水1051104.76100.101.05人员及行李2.7618.4150.812.7618.4150.81食品4.8318.4188.880.4818.418.89备品及供应品7713.431040.097713.431040.09总计455199.99454881.70431029.78421488.005)初稳性的校核初稳性高计算结果如表1-48所示。表1-48初稳性高计算结果载况吃水方型系数水线面系数压载出港6.6400.7850.8430.520.081.864压载到港6.0610.7800.8370.520.082.709满载出港12.0000.8200.8800.520.080.743满载到港11.4050.8170.8770.520.080.867各状态初稳性高数值均大于0.15m,满足初稳性高下限要求。6)干舷的校核查阅B类船舶基本干舷值,通过插值法计算出。得到各干舷修正值估算结果如表1-49所示。表1-49干舷修正值28210290.41435.1-80.254466.216470计算得,则干舷校核满足要求。7)横摇周期校核各载况下的横摇周期如表1-50所示。表1-50横摇周期计算结果载况吃水水线长度C横摇周期T(s)压载出港6.640171.180.3914.55压载到港6.061171.170.4012.33满载出港12.000173.000.3520.65满载到港11.405173.500.3519.24各装载状态下的横摇周期均大于12s,则横摇周期校核满足要求。1.3主尺度方案三1.3.1可行的新船主尺度方案新船主尺度由母型船尺度根据式(1-57)~(1-63)[2]估算得出。(1-57)(1-58)(1-59)(1-60)(1-61)(1-62)(1-63)其中计算得。本节只取最终能够通过的方案。1)新主尺度的修改及确定为了后续型线工作的简便,所以修改主尺度时要确保方形系数没有变化。对之前的各项主尺度进行修改得到的新船主尺度以及新船的空船重量如表1-51和表1-52所示。表1-51新主尺度174.0026.0017.3311.910.820454316707表1-52新空船重量5617113999777532)载重量估算主机与锅炉的选取保持和1.1节中的选择一致。新的载重量计算结果见表1-53。表1-53载重量计算结果项目计算值(t)人员及行李2.76食物4.83淡水207燃油2036润滑油61炉水103备品供应品7824933)舱的容积计算和校核新绘制的船体货舱横剖面如图1-9所示。图1-9货舱横剖面在CAD中对货舱横剖面各个面域进行测量得,一个顶边舱的横剖面积为,一个底边舱的横剖面积,货舱的横剖面积为。舱室划分图如图1-10所示。图1-10

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