 成品油船的主尺度确定及总布置设计 成品油船的主尺度确定及总布置设计内容摘要毕业设计内容为  成品油船主尺度确定及总布置设计。设计过程中主要参考 成品油船等相近船为母型船，遵循《钢质海船入级与建造规范》（）等相应规范进行设计。设计过程中综合考虑船舶自身性能及经济性等因素。毕业设计过程主要包括以下几个部分主尺度确定根据任务书的要求并参考母型船初步确定主尺度，再对容积、航速及稳性等性能进行校核，最终确定船舶主尺度；总布置设计按照规范要求并参考母型船进行总布置设计，区划船舶主体和上层建筑，布置船舶舱室和设备。关键词：成品油船；主尺度；总布置I  成品油船的主尺度确定及总布置设计              GM =Zb+r−Zg−δh                       /?式中 ─所核算状态下的初稳性高度；N相应吃水下的浮心高度；N相应吃水下的横稳心半径；N所核算状态下的重心高度；δhN自由液面对初稳性高度修正值，此处暂时忽略不计。由薛安国公式得到浮心高度的近似公式O 取          I                    /?由诺曼公式得到横稳心半径的近似公式 I/?重心高度系数参照母型船 Zg=ξDIMI/?初稳性高度 IFAI?布 格 氏 认 为 考 虑 自 由 液 面 影 响 后 ?横 摇 周 期 I           /?式中 —修正系数。 时， ； 时，f 取。波浪周期 I/?式中 —波长，我国沿海为 ～，本船取 。调 谐 因 子 要 求 经 计 算 调 谐 因 子 为 P        /?2.5.2 航速校核选择莱普法（9EQR88RS）计算有效马力曲线：基本参数如下：Lpp＝Ld＝Lpp=212.1Cm＝Cp＝ B/D＝　 ILd/B＝Xb＝F%LppI 参考统计资料，取总推进系数为 T＝，则 L"＝$L"M表 莱普法有效功率估算航速校核序 项目 数值7  成品油船的主尺度确定及总布置设计号V（0:?    Vs/B?    Vs/√Cp∗Ld   ζM/查图）   Ld/B 修正值A A A A修正后ζM＝/FHU?MHU    CrtM     V*LdRe＝HUAFFFF CfsM     CaM    /CfsFCa?M＝HUFHU   CtiM＝HUFHU    Vs-/-B-?ρ SVs2/2(kg )Rti＝HUMHUMB/d 修正＝（B/dA?M%Rt＝HUMVFHUW Vs/B-?EHP＝HUMHUM/0O?做出有效马力曲线：8  成品油船的主尺度确定及总布置设计图 设计船有效马力曲线由图中可看出航速达到 0:P0:，满足任务书的要求2.5.3 容积校核载货量计算/?燃油重量估算 W0IMMM/?MI 吨P 为主机持续功率；R为续航力；Vs 为服务航速；go 为包括一切用途在内的耗油率，耗油率；gr ＝ 则 ；K为储备系数，取 。/?滑油重量估算 WtWt＝%Wo=50.991吨/?炉水重量估算 Wbw参考母型船及统计资料取 Wbw＝%Wo I 吨（）参考母型船，轻柴油  吨，锅炉燃油  吨，锅炉水  吨/?人员及行李，食品，淡水重量估算9  成品油船的主尺度确定及总布置设计X（本船船员  人，每人每天消耗水 Y； 天的自持能力 天的储备， 天的停靠港时间计算船员生活用水重量：MM（F）I 吨）Z（每人体重 Y，行李 Y；计算人员及行李的重量：M（F）I 吨[（每人每天 Y 食物；计算食品重量IMMI 吨）/?备品重量估算/估算备品的重量为上述五项之和： 吨?容积校核/?双层底高度及双层壳宽度计算按照《海船法定检验技术规则》对于 \的油船，必须设双壳双底结构。双层底高度不得小于 h d＝B  或  取小者；（L;I$P则取双层底高度为 ）双层壳宽度  或  取小者。（计算@IFP则去双层壳宽度 ）/?本船能提供的总容积 VDVD=KtKcLppBDCMD    Kt=0 . 5268+0 . 8586Cb−0 . 1387 Kc−0. 2216 Cb∗KcIIIK c ＝ L>Lpp L>为货油区长度，初步取 K c＝（V DIMMM/AM?/A?I立方米/?货油舱能提供的容积VtkVtk=KaKcLpp( B−2b )( D−hd)I（计算 9I/F?/F?IK0IMMM/AM?/A?I 立方米/?专用压载水舱能提供的容积专用压载水舱能提供的容积 （）立方米10  成品油船的主尺度确定及总布置设计/?货油舱所需容积Vcn=WcrckI 立方米W c ]]货油量r c ＝]]货油密度k＝]]考虑货油膨胀及舱内构架系数/?专用压载水舱所需容积 Vbn据统计大型油船压载水舱容积为 ％DW－％DW本船 Vbn＝ DWI 立方米 /?校核（参考《船舶设计原理》书，当 时，满足容积要求）总布置设计按照任务书的要求，本船为钢质、单甲板、尾机型、单桨、单舵，由柴油机驱动的成品油船，具有球尾和球鼻首线型。参考母型船的布置，并按照《钢制海船入级与建造规范》（）、《船舶与海上设施法定检验规则》等规范要求对设计船进行总布置设计。主船体内部船舱的布置 内部舱室划分（参考母型船总布置图）本船共有  个压载舱， 个货油舱， 个艏尖舱， 个尾尖舱上甲板布置（参考母型船总布置图）一个样品储藏室，一个甲板储藏室上层建筑布置（参考母型船总布置图）共  层甲板，分别是：罗经甲板，桥楼甲板$ 甲板甲板 绘制总布置图（画出总布置图）见附件3 结论 随着信息技术在船舶行业的应用，尤其是 S^@=: 等设计软件的引进和应用，使船舶设计和制造有了飞速的发展。我国船舶工业通过引进、消化、吸收国外的先进设计、制造及管理技术，并结合我11  成品油船的主尺度确定及总布置设计国的国情进行创新，改变了传统的系统和区域导向型造船模式，基本上建立了中间产品导向型的现代造船模式，实现了分段的壳、舾、涂一体化以及设计、生产、管理一体化。本文以船舶主尺度的拟定和各个主尺度的校核为基础，经过校核后确定主尺度通过船舶设计模式和“设计、生产、管理一体化”的设计理念与船舶 & 相结合，以实现各个设计阶段之间、设计专业之间、设计与生产、设计与管理之间的信息集成、共享和即时传输为目标，进行了设计信息共享和输出方面的研究，通过自主或联合开发的设计辅助软件来实现此目标。伴随计算机技术的发展，船舶设计手段不断提高，同时船厂工艺设施的改进和造船模式的改进也不断地对船舶设计模式提出新的要求。因此，对船舶设计模式的探索和研究室持续改进的。参考文献<船舶设计基础P人民交通出版社主编雷林_船体结构与强度设计P人民交通出版社主编刘向东_船舶设计原理P国防工业出版社主编刘寅东　致 谢在本论文的撰写过程中，首先非常感谢我的导师宋晓杰老师、张国强工程师的精心指导和关怀。在我论文最初方向确定的过程中，傅惠田高工提出了许多建设性的意见和帮助；在论文的研究过程中，从论文的资料到论文的安排和修改付出了许多心血和时间。他们为事必求至善、工作热情、治学严谨；待人则以宽城、有求必应，这些不仅使我在学术上得到了提高，而且从中学到了不少做人的道理。在此谨向他们表示最衷心的感谢和诚挚的敬意！同时还要衷心感谢公司的设计技术人员对我工作的大力支持！感谢培育我的大连理工大学，衷心祝愿大连理工大学桃李满天下，有更多的高素质人才从这里腾飞。12  成品油船的主尺度确定及总布置设计13  成品油船的主尺度确定及总布置设计目 录内容摘要设计任务书现代油船发展及相关母型资料……………………………………………………..……现代油船发展…………………………………………………………………………..现代油船特点…………………………………………………………………………..相关母型资料…………………………………………………………………………..主要尺度航速、螺旋桨及续航力船舶主要要素的初步拟定主尺度的初步确定设计分析初始方案拟定主机选择空船重量估算及排水量和方形系数的估算船体钢材重量 Wh舣装设备重量 Wf机电设备重量 Wm排水量及方形系数的估算  重力与浮力平衡性能校核稳性校核II  成品油船的主尺度确定及总布置设计航速校核容积校核总布置设计主船体内部船舱的布置总体划分（参考母型船总布置图）上甲板布置………………………………………………………………………上层建筑布置绘制总布置图………………………………………………………………………..结论参考文献致 谢III  成品油船的主尺度确定及总布置设计设计任务书用途本船用于运载闪点小于 的成品油，货油密度为 。航区本船航行于我国近海区域船级本船由中国船级社登记入级，并取得如下船级： ，!"#，$船型本船为钢质、单机、单桨、单甲板、尾机型，具有球首线型。航速螺旋桨设计时考虑了主机功率储备 %，服务航速  节。续航力本船续航力约为  海里。自持力本船自持力为  天。船员数本船船员数为  人。动力装置主机机型选用 &$'。螺旋桨本船采用 &( 型螺旋桨。1  成品油船的主尺度确定及总布置设计现代油船发展及相关母型资料现代油船发展回眸油轮  多年的发展历史，在其生命进程中深深烙上了“大型化、安全、环保、能效”的成长印记。如今，把油轮整体“变绿”的风向，更是指引它迈向一条全新的路程。早期的石油是由桶装、用干货船运输的。自  世纪  年代起，开始有帆船载运桶装石油。到  年代，已有改装的汽轮大量载运散装石油。 年英国建造的“好运”号机帆船，将货舱分隔成若干长方格舱，可装石油  吨。这艘船用泵和管道系统装卸，是第一艘具有现代油船特征的散装油船。它在欧洲和美国之间来往运油，平静地过了  年， 年在长岛触礁断裂。在它建成的前一年，美国运往欧洲的石油有 %用桶装；“好运”号出现后，运往欧洲的石油很快就有 %转为散装。第一次世界大战后，随着石油产量和运输量的迅速增长，油船向专业化和大型化发展，逐渐成为一种专用运输船舶。现代油船特点（）载重量大。近海油田服务)海洋石油培训中心)海洋石油支持船论坛)近海供（）油船的船型丰满、干舷很小，满载时甲板距水面很近。潮汐表)海洋石油培（）油船都是尾机型船。懒猴航海 *+,-./011（）油船都是单甲板。)近海支持船行业门户)海洋石油培训中心)近海供应船)三（）在货油舱区域的前后两端设置隔离空舱，与机炉舱、干货舱、居住舱室等隔开，以防止油类的渗漏及防火防爆。有些油船设有干货舱，油船满载时会产生首倾，为了调整纵倾，有些油船在首尖舱之后设置一个干货舱，可用于装载干货。近（）设专用压载水舱。采用双层底、双层船壳的结构。)近海支持船行业门户)海（）油船设有洗舱设备。懒猴航海 *%234%511（）设有污油舱。6 7%11（）油船不需要大的货舱口，只设圆筒形的油气膨胀舱口，且有水密性好的舱口盖。近海油田服务)海洋石油培训中心)海洋石油支持船论坛)近海供应船)近海支持（）设有货油泵舱。89:;<=;;>==?@ABC+D11（）货油舱内设有舱底加温管系。)近海支持船行业门户)海洋石油培训中心)近（）设步行天桥或通道。EFGH4%;11（）油船必须有严密的防火防爆措施。11（）油船都是单机、单桨的低速船。2  成品油船的主尺度确定及总布置设计相关母型资料母型船载重量为  吨，用于运载闪点小于 = 的汽油、轻柴油和重油可同时装载两种不用的油种。主要航区为近海。母型船为钢质、单甲板、尾机型、单桨、单舵，由柴油驱动的成品油船，具有球尾和球鼻首线型。设有首楼和尾楼，机舱内设有  层平台。货油舱区域为双底双壳结构，共有六对货油舱，一对污油水舱，五对压载水舱。1.3.1 主要尺度总长 Lpp型宽 B型深 D设计吃水 d方形系数 Cb载重量 DW载重量系数 排水量 排水体积 1.3.2 航速、螺旋桨及续航力螺旋桨设计时考虑了主机功率储备 %，母型船在设计吃水（ ），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  海里小时。母型船选用 &( 型  叶螺旋桨，螺旋桨直径为 ，盘面比 ，螺距比 ，螺旋桨材料为 + 镍铝青铜。母型船燃油的装载量为燃料油  吨，轻柴油  吨，满足船舶在满载状态，服务航速（ 海里小时）时的续航力为  海里。母型船舶淡水容量为 吨，饮用水容量为  吨以及食品和粮食的储备量满足  名船员  天的自持能力。3  成品油船的主尺度确定及总布置设计 船舶主要要素的初步拟定排水量和主尺度的初步确定2.1.1 设计分析本设计船是一条运输船舶，因此设计时应注意降低造价，降低消耗，提高运输能力，提高本船的经济性，可适当减小船长；作为运输船，航行时间也很重要，要力求达到较适宜的航速，船长不能过小；本船为双壳双层底结构，为保证舱容，可适当增加型深；本船吨位较大，具有较好的适航性，因此满足要求即可。总结以上，总的设计思想是：保证舱容和航速要求下，减小本船主尺度。2.1.2 初始方案拟定参考母型船的资料，根据设计书的要求，并根据中小型油船常见的范围：$IAAAAJ$;IAAAA初步选定主尺度如下：EEIJ$IJIJ;I主机选择用海军系数法估算所需的主机功率：公式如下： （）其中 > 为海军常数 取 ；服务航速 KBI 节J试航航速  节 续航力 根据公式计算得主机持续航速 "BI$L"I 千瓦试航最大功率 "@I$L"I 千瓦4  成品油船的主尺度确定及总布置设计空船重量估算2.3.1 船体钢材重量 Wh按立方模数公式估算该项重量。钢料重量系数 <一般在 AWh＝ChLppBD （）< 取 ；则 <IMMMI 吨2.3.2 舣装设备重量 Wf按平方模数公式估算该项重量。木作舣装重量系数为（）（）5 取 ，根据公式计算 5IMM/F?I 吨2.3.3 机电设备重量 Wm利用公式：（）Cm一般在 －，本船取 Cm＝根据公式计算：IMI 吨综合以上三部分重量，本船的空船重量为： 根据公式，得出：IFFI 吨2.3.4 排水量及方形系数的估算排水量IFIFI 吨排水体积 I（M）I 立方米方形系数 @I排水体积EEM$M;I/MM?I5  成品油船的主尺度确定及总布置设计 重力与浮力平衡采用诺曼系数法进行重力浮力平衡，允许误差为  吨。保持载重量、主尺度不变，通过改变方形系数进行重力浮力平衡。因为只改变方形系数，引起的排水量变化不大，对主机功率的影响可以忽略，所以主机功率不变，因此舾装重量和机电设备重量也不变。但是由于方形系数的改变对钢料重量的影响很大，不可忽略。/?求诺曼系数 /?/?载重量增量δ DW/?/?排水量增量 /?代入浮性微分方程δΔΔ=δLL+δBB+δdd+δCbCb/?得到方形系数的变化 （）改变后的方形系数 /?方形系数改变对钢料重量变化的影响Wh 1=Wh×1+0 . 5×Cb 11+0. 5×Cb/?平衡后得到 的值（当 δDW 小于等于  时，重力浮力平衡满足要求J本设计方案满足要求，无须校核 初步选定主尺度如下：EEIJ$IJIJ;I性能校核2.5.1 稳性校核稳性校核包括初稳性和大角稳性，在主要尺度确定时通常只校核设计船的初稳性是否满足要求。初稳性高度的估算按初稳性方程式进行6