【《14700DWT成品油船主尺度确定计算过程案例》10000字】

DWT成品油船主尺度确定计算过程案例目录TOC\o"1-3"\h\u3007714700DWT成品油船主尺度确定计算过程案例 113211.1母型船参数及新船要求 2321721.1.1母型船参数 230101.1.2新船设计要求 4286911.2主尺度第一次近似值 5304831.2.1排水量确定 5264081.2.2船长、型宽及吃水估算 5258171.2.3型深及方形系数估算 6108551.2.4新船参数初选结果 6257371.3空船重量估计 74361.3.1船体钢料重量估计 7173281.3.2舾装重量估算 7319271.3.3机电设备重量估算 7128961.3.4裕度 856621.3.5空船重量计算结果 8102161.4重力与浮力平衡 966361.4.1检验 9292911.4.2调整 9120911.4.3修正 10105271.4.4检验 1199691.4.5设计船舶修正后参数 1180741.5载货量估算 11227291.5.1人员及行李重量 1162371.5.2淡水及食品重量 11231331.5.3燃油、滑油及炉水重量估算 1225801.5.4载货量估算 13291761.6设计船舶舱容校核 1432391.6.1油货舱横剖面设计 14243761.6.2主船体初步分舱设计 15293341.6.3设计船舶所需舱容 17323791.6.4设计船舶提供舱容 1949251.6.5容积校核 21195411.7设计船舶重心估算 2363701.7.1空船重心高度 23291661.7.2载重量重心高度估算 25307491.7.3重量重心估算结果 2623791.8初稳性校核 2790911.8.1初稳性初步估算 271931.8.2初稳性下限 28260541.9横摇周期校核 28325521.9.1横摇周期估算 29239681.9.2横摇周期下限 29303481.10夏季最小干舷校核 30128651.10.1基本干舷f0 31167401.10.2L＜100m的B型船舶干舷修正值f1 3131071.10.3方形系数对干舷的修正值f2 31180821.10.4型深对干舷的修正值f3 31320981.10.5上层建筑和凸形甲板对干舷的修正值f4 32171721.10.6舷弧对干舷的修正值f5 3277051.10.7干舷校核 3327931.11快速性校核 331.1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主尺度第一次近似值1.2.1排水量确定由于成品油船的载重量DW占排水量Δ比例较大，因此采用载重量系数ηDWT估算排水量的方法较为合适。要求设计船载重量DWT为14700t，由式（1-1）[8]计算：（1-1）式中K值根据双壳体实船数据修正后，取1.01。可得：ηDWT=0.757。由式（1-2）计算可得要求设计船的排水量：（1-2）结果为：Δ=19418.8t。1.2.2船长、型宽及吃水估算作为载重型船舶，要求设计船的载重量与排水量和母型船相近，因此采用式（1-3）～（1-5）[1]估算船长、型宽及吃水，式中“O”表示母型船（下同）：（1-3）（1-4）（1-5）计算值取得：LPP=133.56m、B=23.32m、d=7.905m。1.2.3型深及方形系数估算1）型深载重型船舶从货舱容积考虑，货舱部位与结构形式和母型船相差不大，故采用式（1-6）[1]计算：（1-6）式中：WC为载货量，可用DW近似代替；μC为积载因数，由于本次设计船与母型船均为成品油船，所以积载因数为货油比重的倒数，母型船货油比重为0.70t/m³、0.84t/m3，这里取0.84t/m³。计算值取得：D=11.56m。2）方形系数采用式（1-7）[4]计算：（1-7）式中，k为船体附体系数；根据母型船资料计算得：k=1.01118。ρ为航行水域的密度，由于本船航行航区为近海航区，故取1.025t/m3。因此，方形系数为：CB=0.761。1.2.4新船参数初选结果经过以上公式的计算，新船的主尺度相关参数初步选定，如表1-1所示：表1-1主尺度与排水量初步选取值LPP(m)B(m)D(m)d(m)CBΔ(t)133.5623.3211.567.9050.76119418.81.3空船重量估计1.3.1船体钢料重量估计参考母型船结构形式及船型构造，本设计船采用双底双壳形式，因此船体结构重量计算采用式（1-8）[8]：（1-8）根据相关条件，式中K1取值1.17，K2取值为0。计算得：WH=4281.61t。1.3.2舾装重量估算本设计船舾装重量估算公式采用式（1-9）[8]计算：（1-9）式中,CO由式（1-10）[8]计算所得：（1-10）最后计算结果为：WO=412.75t。1.3.3机电设备重量估算根据《船舶设计实用手册（第3版）》中的公式（1-11）[8]估算设计船舶机电设备重量为：（1-11）式中，CME由式（1-12）[8]计算得到：（1-12）其中，PW为主机功率（MCR）。由于设计船舶主机型号选择参考母型船，经查询，母型船主机型号为6S35MC，功率为4456kW，转速为173r/min，利用式（1-13）[1]可计算出设计船舶的主机功率：（1-13）母型船相关资料为：ΔO=16304t，VO=13.5kn，PO=4456kW（MCR），可得：CO=355.02。假定设计船舶的C值与母型船相等，得：PW=5348kW。再代入式（1-12）与式（1-11）分别得到结果：CM=123.52,WM=897.76t。1.3.4裕度就一般情况而言，在初步设计阶段，排水量裕度可取对船体钢料重量WH的3%～5%，对舾装重量WO和机电设备重量WM的8%～10%[1]。由于本设计船舶为成品油船且相较于其他成品油船（VLCC等）载重量较小，故各重量分类取值分别为5%、10%、8%。计算得：WVL=WH1+WO1+WM1=327.18t。1.3.5空船重量计算结果各项重量如表1-2所示：表1-2空船重量计算结果单位：t项目第一次近似值WH4281.61WO412.75WM897.76WVL327.18LW5919.301.4重力与浮力平衡1.4.1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。1.4.2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。1.4.3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=20663.03t1.4.4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%所以，经修正后设计船舶的重力与浮力基本平衡。1.4.5设计船舶修正后参数如表1-3所示：表1-3主尺度与排水量第二次近似值LPP（m）B（m）D（m）d（m）CBΔ（t）133.5623.3211.568.0790.79520736.21.5载货量估算1.5.1人员及行李重量人员重量指旅客和船员的重量。在我国船舶设计中人员重量通常按每人平均65kg算，行李的重量按每人平均45kg算[1]。故计算重量得：W1=（65+45）×25=2750kg=2.75t。1.5.2淡水及食品重量淡水及食品可根据人数、自持力天数及有关定量标准按公式（1-15）[1]计算：总储备量=自持力（d）×人员数×定量（kg•（d•人））（1-15）式中：自持力=R/(VS×24)=7000/（13.8×24）=21.14d。VS为服务航速（kn）；R为续航力（nmile）。根据定量标准按每人每天200kg淡水（包括饮用水及洗涤用水）和4kg食品计算[1]。得：W食物=21.14×25×4=2114kg=2.2t；WW=21.14×25×200=105700kg=105.7t。1.5.3燃油、滑油及炉水重量估算1）燃油重量估算在沪东重机有限公司官网上查得，MANB&W系列5S40ME-B9型号主机功率为5675kW，与设计船舶较为接近，故设计船舶采用该主机。主机相关参数为：转速146r/min、功率5675kW（MCR）、燃油消耗率175g/kW·h。对于一般运输船舶，燃油储量可按公式（1-16）[1]近似计算：（1-16）式中，g0：一切燃油装置耗油率[kg/(kW·h)]，可近似取为主机耗油率的1.15～1.20，此次取为1.20；所以：g0=1.20×0.175=0.21kg/(kW·h)[1]。P1：主机常用额定功率（kW），此处为CSR；根据母型船资料，主机功率储备15%，因此设计船舶主机功率储备亦取15%，故P1=4823.75kW。k：考虑风浪影响的系数，一般可取为1.1～1.2；此次取为1.2。t：航行时间（h），t=R/VS=7000/13.8=507.25,其中R为续航力（nmile），VS为服务航速（kn）。计算得：WF=617t。2）滑油重量估算重量估计中滑油储量可取为燃油储量的某一百分数，即公式（1-17）：（1-17）式中，对一般柴油机ε≈0.02～0.05。参考母型船资料，此次ε取值为0.14。计算得：WL=86.5t。3）炉水重量在柴油机货船上，一般装设一台蒸发量为0.4～2.5t/h的辅锅炉。可用公式（1-18）[1]计算：（1-18）式中，G为锅炉蒸发量[1]，此次取2.5t/h；ε为蒸汽损失率，辅锅炉可取为0.05～0.06，此次取0.06[1]；t为航行时间，同式（1-16）参数。计算得：WBW=76.1t。4）备品及供应品重量我国一般将备品和供应品放在载重量中，通常取为LW的0.5%～1%，此次取为0.8%。计算得：W备=0.8%*5963.03=48t。1.5.4载货量估算1）部分载重量估算结果根据1.5.1～1.5.3小节的估算结果可知，部分载重量用于装载人员行李以及生活用品、食品和航行所需的总重量为：ΣW=W1+WW+W食物+WF+WL+WBW+W备=938.25t2）载货量要求设计船舶载重量DW=14700t，除去其他部分载重量，该船的载货量为：WC=DW-ΣW=14700-938.25=13761.75t。1.6设计船舶舱容校核1.6.1油货舱横剖面设计根据设计船舶载重量的相关“规范”要求以及母型船资料知，船体形式必须为双壳双底形式。1）双壳双底距离根据《国内航行海船建造规范（2018）》的要求，其边舱内壳和舷侧壳板之间的垂直距离W及双层底高h的值应不小于式（1-19）和式（1-20）[7]计算的结果：（1-19）（1-20）在式（1-19）中，DW为载重量，系指船舶在相对密度为1.025t/m3的水中处于与勘定的夏季干舷相应的载重线时的排水量和该船空载时的排水量之间的差数。这里用载重量DW=14700t。在以上两式中，若W、h的计算结果大于2m，则均取2m作为最终距离；不大于2m则取较小值。若两者结果小于1m，则取1m作为最终结果。有两式计算值取得：W=1.25m，h=1.6m。2）梁拱海船的标准梁拱值fM为B/50。根据母型船资料，设计船舶的梁拱值取值为0.5m。3）舭部半径由于目前处于初步设计阶段，中横剖面系数参考母型船，利用式（1-21）[1]计算：（1-21）且采用该式还有一个条件是舭部升高h=0。查询母型船资料获得信息：中横剖面系数CM=0.989。根据母型船资料初步确定设计船舶的舭部半径为2.2m。4）中横剖面样式根据以上信息资料，利用Auto-CAD画出设计船舶的货油舱中横剖面样式，如图1-2所示（视角为从船尾看向船首）：图1-2货油舱中横剖面图1.6.2主船体初步分舱设计1）初步分舱设计图根据母型船总布置图可知母型船对于舱室的划分及安排，设计船舶参考母型船的分舱布置，初步设计如图1-3（1）～（4）所示：图1-3（1）初步分舱设计上层建筑部分（尾楼部分）图1-3（2）初步分舱设计尾部图1-3（3）初步分舱设计中部图1-3（4）初步分舱设计首部（含首楼）整体初步分舱图可见“设计过程图2初步分舱设计”。2）相关舱室尺度计算（1）上层建筑及空舱上层建筑设计和隔离空舱参考母型船，具体尺寸数据符合相关要求。（2）机舱、货舱机舱长度参考母型船资料，按式（1-22）[1]估算：（1-22）结果取：LM=18.5m。货舱参考母型船资料，No.2～No.5货油舱长度为17.76m，No.1货油舱长度为16.96m，货油舱长度总计LC=88.0m。首尾尖舱参考母型船资料，按比例得：LF=10.05m、LA=9.54m。首尾舷弧参考母型船资料选取，SA=0.221m，SF=0.396m。其他舱室根据母型船资料设计，具体见图。1.6.3设计船舶所需舱容1）设计船舶主船体容积设计船舶垂线间长内主船体提供的容积可采用式（1-23）[1]估算：（1-23）式中：CBD为计及型深的方形系数，可由下式（1-24）[1]计算：（1-24）C1取值3，得：CBD=0.824；D1为计入舷弧的相当型深，可用式（1-25）[1]估算：（1-25）其中：SM为相当舷弧高，可近似取为首尾舷弧之和的1/6，计算SM=0.103m；C为梁拱值，其值为0.5m。得：D1=12.013m。因此主船体能提供的容积为：VH=30848.38m3。2）货油舱所需容积货油舱所需舱容可按式（1-26）[8]计算：（1-26）式中：WC为载油量（t），由1.5.4小节知WC=13761.75t；ρC为货油密度（t/m3），根据要求为0.84t/m3；1.02为膨胀系数。计算得：VC=16710.7m3。3）压载水所需容积关于设计船舶压载水所需容积的计算可根据式（1-27）[1]估算：（1-27）式中：kB为相关系数，可参考母型船选取；由母型船资料知母型船压载重量为WBO=5530t，载重量为12000t，可得：kB=0.46083。故：WB=6774.25t、VB=6609.02m3。4）油水所需容积船上油水舱包括燃油舱（重油舱）、滑油舱（轻柴油舱）、淡水舱（按母型船布置分为饮用水舱、淡水舱、给水舱等）、污油水舱、油渣舱等等。这些舱容可由式（1-28）[1]估算得到：（1-28）式中：Wi为油、水的储存量（t）；ρi为油、水的密度（t/m³），一般重油（燃料油）取0.89～0.9，此次取0.9，轻油取0.84～0.86，此次取0.85，淡水取1.0[1]；kCi为容积折扣系数，对于水舱可取结构折扣系数，对油舱再考虑膨胀系数0.97～0.98，重油舱内因需设置加热管系，故还要占去3%左右的容积[1]。燃油舱、滑油舱所需容积已知WF=617t、WL=86.5，燃油舱容积折扣系数取0.985，滑油舱容积折扣系数取0.98，膨胀系数取0.98，故得：VF=732.2m3、VL=106m3。淡水舱所需容积设计船舶所需淡水总重量为：WBW=76.1t、WW=105.7t。容积折扣系数取0.97，得：VBW=78.5m3、VW=109m3。污油水舱所需容积污油水舱的容积取为货舱容积的3%[8]，故：V污=501.3m3。5）其他舱室所需容积主船体的其他舱室包括首尾尖舱、隔离空舱等所需容积约占总舱容的2%～5%，此次取5%[1]，因此：VA=VH×5%=30848.38×5%=1542.42m3。1.6.4设计船舶提供舱容1）货油舱容积货油舱提供容积可按式（1-29）[8]估算：（1-29）式中：lC为母型船货油舱的总长，由母型船资料知lC=83.2m,设计船舶货油舱总长LC=88m；K1、K2根据母型船资料利用式（1-30）、（1-31）[8]计算：（1-30）（1-31）式中：Vb为货油舱区间长度范围内的专用压载舱容积。查询母型船资料知：VCO=14253.90m3，VbO=5195.8m3，故：K1=1.002446、K2=0.732860、K1K2=0.73465。计算得：VC=17428.08m3。2）压载水舱容积（1）货油舱区间压载水舱提供容积货油舱区间长度范围内的压载水舱容积可采用式（1-32）[8]估算：（1-32）式中：根据初步分舱图可知LC=88m，K1、K2同上。计算得：Vb=6352.86m3。（2）No.1压载水舱提供容积根据初步分舱图以及母型船资料推算，No.1压载水舱所能提供的容积约为168.9m3。（3）压载水舱总容积VB=Vb+VB1=6352.86+168.9=6521.76m33）油水舱容积燃油舱根据初步分舱图知，燃油舱分为No.1燃油舱（左、右）和No.2燃油舱（左、右）；参考母型船资料，俩燃油舱设计宽度均为6m左右（No.1燃油舱处于双层底部分的最大宽度为3m，最小宽度为1.5m），则：VF1=562.63m3、VF2=184.32m3、VF=746.95m3。滑油舱根据母型船资料及初步分舱图，估算出滑油舱（双层底部分）的容积约为：VL=119.19m3。污油水舱参考母型船资料，根据初步分舱图划分的污油水舱的长度及高度计算可得：V污=674.40m3。淡水舱根据初步分舱图及母型船资料可知，淡水舱主要分为饮用水舱、锅炉给水舱和淡水舱：V饮=36.76m3、V锅=64.71m3、V淡=340.1m3。4）机舱容积已知机舱长度LM且设计船舶为尾机型丰满船舶采用式（1-33）[1]估算：（1-33）式中：KM为机舱段体积丰满度系数，参考母型船选取为0.86；LM为机舱长度，hDM为机舱段双层底高度。计算得：VM=3695.37m3。1.6.5容积校核根据1.6.3节与1.6.4节得估算与计算，可以得知设计船舶所需要的舱容容积大小以及设计船舶所能提供的容积大小。1）主船体容积校核全船容量可采用式（1-34）[1]校核：（1-34）式中：VH是设计船舶垂线间长内主船体（不包括上层建筑）能提供的容积；其余的是设计船舶所需的相应容积[1]；VC为货油舱所需容积，值为16710.7m3；VB为压载水舱容积之和，值为6609.02m3；VM为机舱容积，根据母型船资料估算设计船舶所需舱容可用提供舱容近似代替；VOW为所有油水舱（包括污油水舱）所需容积之和，值为1527m3；VA为其他舱室所需容积，值为1542.42m3；VU为上甲板以上的装货容积，包括货舱口围板内的容积和有长首楼时首楼内的货舱容积，由于设计船舶为成品油船，故上甲板以上不设置货油舱且首楼内部不设置货油舱，因此VU=0[1]。根据初步分舱图的划分，有部分舱室被设置在机舱内将相应的值代入得：VH=30848.38m3＞VC+VB+VM+VOW+VA-VU=30084.51m3（成立）2）局部舱容校核货油舱容积校核货油舱所需容积为VC=16710.7m3，而船舶实际能提供货油舱容积为VRC=17428.14m3，故：VRC＞VC货油舱满足舱容需求。压载水舱容积校核根据节1.6.42）的计算可知，压载水舱的容积为Vb=6594.89m3，而压载水舱所需容积VB=6609.03m3，因此将尾尖舱当作压载水舱，容积经估算为：V尾=511.79m3。所以：VRB=7106.68m3＞VB=6609.03m3压载水舱满足舱容需求。油水舱容积校核燃油舱：VRF=746.95m3＞VF=732.2m3；滑油舱：VRL=119.19m3＞VL=108.7m3；淡水舱：VRW=36.76+64.71+340.1=441.57m3＞VW=78.5+109=187.5m3；污油水舱：VR污=674.40m3＞V污=501.3m3。油水舱均满足舱容需求。其他舱室容积校核由于船舶其他舱室包括首尾尖舱，但在垂线间长内只包含一部分（尾尖舱看作约占1/2、首尖舱看作约占4/5）。根据母型船资料估算出首尾尖舱做为压载水舱能提供的容积分别约为796.26m3、511.79m3。所以设计船舶实际提供的其他舱室的容积为：VRA=VH-VRC-VRB-VROW-VM+1/2V尾+4/5V首=2282.87m3＞VA=1539.67m3因此其他舱室满足容积需求。1.7设计船舶重心估算1.7.1空船重心高度1）船体钢料重心高度（1）主船体钢料重心高度由于缺乏具体的母型船资料，主船体钢料重心高度采用式（1-35）[1]估算：（1-35）式中：CEH为系数，可由式（1-36）[1]估算得：（1-36）其中如有球首可减小0.004。D1为计入舷弧和舱口围壁容积影响的相当型深，粗略地也可用型深D替代；计算得：CEH=0.48729、zgH1=5.63m。（2）上层建筑重心高度①上层建筑的重量根据式（1-37）[8]估算出艉楼部分各个甲板室的重量：（1-37）式中：ωDH为甲板室单位容积重量（kg/m3），可查文献《船舶设计实用手册（总体分册）》表5.2.4.3得；Au甲板室内部面积（m2），参考母型船资料；H甲板室高度（m），详细见初步分舱图；K1=1+0.02（h-2.6）；K2=1+0.05（4.5-fi）,fi=内部围壁总长度/甲板室长度；K3船长小于120m或是大于180m时的修正系数，这里均视为1。参考母型船资料并根据初步分舱图估算出：W尾=130.5t、W1=131.6t、W2=89.2t、W3=33.0t、W4=24.7t、W5=23.0t。根据资料，首楼的单位容积重量为120.34kg/m3，首楼容积估算约为754m3，则首楼重量为W首=90.7t。上层建筑总重量为：W上=522.7t。②重心高度上层建筑的重心高度可按具体位置单独估算，其中首楼的重心高度可取其层高的0.8～0.85（外飘大者取大值），此次取0.8；对尾楼和甲板室可取层高的0.7～0.82（内部钢围壁较多时取小值），此次取0.75[1]。所以上层建筑各部分重心高度为：zg尾=13.585m、zg1=16.21m、zg2=18.81m、zg3=21.41m、zg4=24.01m、zg5=26.535m、zg首=13.56m。上层建筑总体重心高度：zgH2=16.69m。（3）船体钢料重心高度由以上两点可得船舶钢料总体重心高度为：zgH=6.86m。2）舾装重心高度舾装重心高度可采用式（1-38）[1]计算：（1-38）式中：DA为计入上层建筑因素的相当型深，即型深D加上层建筑的容积除以甲板面积。此次为保障安全，取1.05。计算得：DA=14m、zgO=14.7m。3）机电设备重心高度普通运输船舶机电设备重心高度的平均值约为0.55D。计算得：zgM=6.4m。4）空船重心高度估算在估算出WH、WO、WM以及相应的重心高度zgH、zgO、zgM后，可通过式（1-39）求取zgE：（1-39）计算得：zgE=7.45m。5）重心高度裕度考虑设计船舶的重量重心裕度，该重量重心裕度的高度一般取1.2zg处[1]，即8.937m；为保证船舶的安全性，重心高度可提高0.05～0.15m[1]。这里取0.123m，故：zgE=9.06m。1.7.2载重量重心高度估算1）人员、行李、食品重心高度根据母型船资料，对设计船舶人员安排为上甲板7人、艉楼甲板3人、艇甲板8人、船员甲板4人、船长甲板3人。食物均位于上甲板上。取人员、行李、食物所在甲板以上1m处为一般重心高度[1]，则人员和行李、食物的重心高度为：zg1=Σ(Wi•zgi)/W1=16.99m、zg食物=12.56m。2）备品及供应品重心高度由于备品及供应品类型繁多，重量分布不均且未知，重心位置难以确定。但基本上备品及供应品都在上甲板以上，故预估重心高度第一层甲板室（艉楼甲板以上）的重心高度为：zg备=16.21m。3）燃油重心高度因为No.1燃油舱在底舱处分为两部分，则zgF1=6.26m处为重心高度；No.2燃油舱形状较规则，重心高度位于形心处zgF2=7.52m。因此：zgF=6.57m。剩余10%时：zgF0.1=2.94m。4）滑油重心高度由于滑油舱设置在双层双壳内，故可取双底高度的3/5左右：zgL=0.96m。剩余10%时：zgL0.1=0.08m。5）淡水重心高度淡水舱舱分为三舱：饮用水舱、锅炉给水舱、淡水舱。重心高度为：zgW=9.28m。剩余10%时：zgW0.1=6.64m。6）货油重心高度货油重心高度取为舱容积的形心高度，经测量：zgD=6.61m。7）污油水重心高度污油水舱紧邻货油舱，横剖面近似，所以重心高度同货油舱形心高度：zg污=6.61m。8）压载水重心高度No.3～No.5压载水舱经CAD查询，形心高度zgB0=3.23m；No.1压载水舱重心高度zgB1=7.05m；No.2与No.6压载水舱不规则，重心高度约为：zgB2=4.2m、zgB3=3.33m；首尾尖舱作压载水舱时，重心高度为：zgB尾=9.5m、zgB首=6.46m。因此：zgB=4.29m。1.7.3重量重心估算结果对于设计船舶的稳性校核工况为4种，即满载出港、满载到港、压载出港、压载到港[7]。因此重量重心在这4种工况的结果如表1-4压载状态重量重心估算表、表1-5满载状态重量重心估算表所示：表1-4压载状态重量重心估算表项目Δ1(t)KG1(m)Δ1×KG1Δ2(t)KG2(m)Δ2×KG2人员及行李2.7516.9946.7232.7516.9946.723食物2.212.5627.6320.2212.562.763备品及供应品4716.21761.8704716.21761.870淡水428.329.283974.83742.836.64284.406燃油6176.574053.69061.72.94181.398滑油86.50.9683.0408.650.080.692空船5963.039.0653998.9435963.039.0653998.943压载水8025.554.2934429.6118025.554.2934429.611货油000000总计15172.350046.41897376.34514151.729436.33989706.406表中：Δ1为压载出港的排水量，KG1为压载出港的重心高，Δ1×KG1为压载出港的静矩；

Δ2为压载到港的排水量，KG2为压载到港的重心高，Δ2×KG2为压载到港的静矩。表1-5满载状态重量重心估算表项目Δ3(t)KG3(m)Δ3×KG3Δ4(t)KG4(m)Δ4×KG4人员及行李2.7516.9946.7232.7516.9946.723食物2.212.5627.6320.2212.562.763备品及供应品4716.21761.8704716.21761.870淡水428.329.283974.83742.836.64284.406燃油6176.574053.69061.72.94181.398滑油86.50.9683.0408.650.080.692空船5963.039.0653998.9435963.039.0653998.943压载水000000货油13516.236.6189342.26113516.236.6189342.261总计20663.037.370152288.99519642.417.363144619.056表中：Δ3为满载出港的排水量，KG3为满载出港的重心高，Δ3×KG3为满载出港的静矩；

Δ4为满载到港的排水量，KG4为满载到港的重心高，Δ4×KG4为满载到港的静矩。1.8初稳性校核1.8.1初稳性初步估算初稳性高可采用式（1-40）[1]估算：（1-40）式中：系数a1、a2、a3均可按母型船资料换算。缺少母型船资料时，a1、a2可用式（1-41）、（1-42）[1]近似估算：（1-41）（1-42）其中：CW可用式（1-43）[1]近似估算：（1-43）计算得：CW=0.862。在已知非满载排水量Δ＇时，估算非满载吃水d＇、CW＇、CB＇可用式（1-44）～（1-46）[1]估算：（1-44）（1-45）（1-46）由1.7节可知各校核工况的排水量及重心高度，经计算，结果如表1-6所示：表1-6各载况初稳性高初步估算结果表载况d(m)CB＇CW＇a1a2GM0（m）压载出港6.0590.7760.8420.520600.081054.010压载到港5.6830.7710.8380.520600.080584.330满载出港8.0530.7950.8630.520600.083162.438满载到港7.6860.7920.8600.520600.082812.4981.8.2初稳性下限根据我国《海船法定检验技术规则》对油船最低初稳性高度的相关规定，油船初稳性下限值为0.15m。设计船舶在压载及满载时均满足要求。1.9横摇周期校核1.9.1横摇周期估算设计船舶为无限航区国际航行船舶，可采用式（1-48）[1]估算横摇周期：Tɸ式中：f为修正系数；当B/d>2.5时，f=1+0.07(B/d−2.5)；当B/d<2.5时，f=1.0。计算结果如表1-7所示：表1-7横摇周期估算结果表载况d(m)B/dfTΦ(s)压载出港6.0593.848511.094408.44压载到港5.6834.103401.112248.23满载出港8.0532.895781.0277010.53满载到港7.6863.034061.0373810.501.9.2横摇周期下限为了缓和船舶的横摇，通常希望船舶的横摇固有周期（TΦ）超过航区常见的波浪周期（TW），以避免发生谐振横摇，即式（1-49）[1]：ʌ=T根据任务书知，设计船舶航区为近海航区，波长λ为60～80m[1]，此次取60m。波浪周期可采用式（1-50）计算：TW得：TW=6.2s。对于四种载况：1）压载出港：Λ=8.44/6.2=1.3613＞1.3（成立）2）压载到港：Λ=8.23/6.2=1.3274＞1.3（成立）3）满载出港：Λ=10.53/6.2=1.6984＞1.3（成立）4）满载到港：Λ=10.50/6.2=1.6935＞1.3（成立）四种载况均满足要求。1.10夏季最小干舷校核船舶最小干舷计算中，夏季最小干舷的计算是其他各季节区最小干舷计算的基础。夏季最小干舷（Fmin）可由式（1-51）[1]计算：（1-51）式中：f0基本干舷，也称表列干舷（mm）；f1船长L＜100m的B型船舶对基本干舷的修正（mm）；f2方形系数对基本干舷的修正（mm）；f3型深对基本干舷的修正（mm）；f4有效上层建筑和凸形甲板对基本干舷的修正（mm）；f5非标准舷弧对基本干舷的修正（mm