【《成品油船设计中重力与浮力平衡计算案例》1300字】

成品油船设计中重力与浮力平衡计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u3239成品油船设计中重力与浮力平衡计算案例 123541.1母型船参数及新船要求 1148761.1.1母型船参数 134381.1.2新船设计要求 251761.2重力与浮力平衡 494191.2.1检验 4201451.2.2调整 478871.2.3修正 4253351.2.4检验 6243571.2.5设计船舶修正后参数 61.1母型船参数及新船要求本篇成品油船主尺度确定设计方法主要采用母型船设计法，参考母型船为12000DWT成品油船。1.1.1母型船参数1）主要尺度总长Loa134.85m设计水线长Lwl129.00m垂线间长Lpp126.00m型宽B22.00m型深D10.60m设计吃水d7.457m排水量16304t2）甲板间高上甲板-首楼甲板2.50m上甲板-尾楼甲板2.70m尾楼甲板-艇甲板2.60m艇甲板-船员甲板2.60m船员甲板-船长甲板2.60m船长甲板-驾驶甲板2.60m驾驶甲板-罗经甲板2.50m3）舷弧和梁拱首舷弧0.373m尾舷弧0.208m上甲板梁拱0.50m尾楼甲板中心线平行于基线尾楼甲板、首楼甲板梁拱0.50m其他甲板梁拱0.30m4）肋距从尾至机舱后端壁，肋距为S=600mm。从机舱后壁至#167距为S=700mm。从#167肋距至首肋距为S=600mm。5）双层底高度和边舱宽度货油舱双层底与船底壳板型线之间的距离为1.5m；货油舱的内侧板型线与舷侧壳板垂直的距离为1.10m；以上数值都符合“规则”要求。6）航速螺旋桨设计时考虑了主机功率储备15%，本船在设计吃水（T=7.5m），船壳清洁无污底情况下，处于风力小于蒲氏风级三级的平静深水水域条件下主机达到额定转速时的服务速度约13.5海里/小时。7）螺旋桨本船选用AU型5叶螺旋桨，螺旋桨直径为4.016m，盘面比0.5727，螺距比0.706，螺旋桨材料为Cu3镍铝青铜。1.1.2新船设计要求1）设计参数（1）用途及航区本船用于运载闪点小于60℃的成品油，货油比重为0.84t/m³，本船航区为近海航区。（2）航速在设计吃水，船壳清洁无污底的情况下，风力小于蒲氏风级3级的平静水面，服务航速不小于13.8kn。（3）续航力本船续航力约为7000海里。（4）船员数本川船员数为25人，具体如图1-1所示。图1-1船上人员组成其他要求船级本船入中国船级社（CCS）船级。船型参考母型船。动力装置主机机型参考母型船。螺旋桨选用AU型5叶桨，材质选镍铝青铜。规范《钢质海船入级规范2018》（最新修订版）1.2重力与浮力平衡1.2.1检验根据1.2节与1.3节计算结果可知：Δ=19418.8t,LW=5919.30t。设计船舶要求DW=14700t。因此可知设计船舶总重量为：W=LW+DW=5919.30+14700=20619.30t。故设计船舶总重量比排水量多δDW=20619.28-19418.8=1200.50t，重力与浮力明显不平衡。1.2.2调整由上一小节知，重力与浮力不平衡，且设计船舶与母型船载重量相近，故可用诺曼系数对设计船舶进行调整以达到重力与浮力的平衡。诺曼系数由式（1-14）[1]求得：（1-14）在修改主尺度时，为降低影响，尽量做最小改动；其中，L影响最大，B次之，d和CB影响最小，故选择修改d及CB。修改d和CB时，α取0.4，β、γ可取为0.计算得：N=1.09673。需补足的排水量为：δΔ=N×δDW=1.09673×1200.50=1317.4t。1.2.3修正将δΔ代入第一次近似结果中进行相关参数的修正，其结果如下所示：设计船舶排水量Δ=19418.8+1317.4=20736.2t吃水d=7.457×（20736.2/16304）⅓=8.079m方形系数CB=20736.2/（1.011×1.025×133.56×23.32×8.079）=0.795船体钢料重量WH=1.17×0.2376×133.561.724×23.320.386×（8.079/11.56）0.0282×0.7950.0032=4284.85t机电设备重量主机功率P=（20736.22/3×13.8³）/355.02=5587kW机电设备重量CME=131.7-1.529×10-3×5587=123.16WM=123.16×5587×1.359×10-3=935.10t排水量裕度WVL=0.05×4284.85+0.1×412.75+0.08×935.10=330.33t设计船舶总重量空船重量LW=4284.85+412.75+935.10+330.33=5963.03t设计船舶总重量W=5963.03+14700=20663.03t1.2.4检验对修正后的排水量与船舶总重量进行验算：|（W-Δ）/W|×100%=|（20663.03-20736.2）/20663.03|×100%=0.354%＜1%