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1、毕业论文（设计）2850吨油船设计目录摘要I第一章 前言1第二章 主尺度确定22.1设计任务书要求22.2母型船资料22.3航速估算（海军系数法）32.4载重量计算32.5主尺度、方形系数、排水量和浮力平衡初步计算42.6排水量修正、进一步确定主尺度52.7船型系数估算62.8船舶主尺度参数62.9主要性能校核7第三章 形线设计103.1确定母型船浮心纵向位置103.2（1-CP）法求各站移动距离113.3绘制横剖面面积曲线123.4绘制型线图13第四章 总布置设计164.1绘制船舶侧面图164.2绘制船舶侧面图17第五章 性能计算195.1概述195.2静水力计算及静水力曲线图绘制195.3
2、受风面积计算205.4不同装载状态下重量重心以及排水量估算215.5邦戎曲线，浮态及稳性的计算22第六章 结构设计236.1概述236.2主尺度236.3结构计算236.4纵骨架式船底骨架256.5舷侧骨架266.6甲板骨架286.6支柱296.7非水密支承舱壁306.8水密舱壁306.9深舱316.10首尾柱326.11船端加强326.12机炉座和轴隧326.13上层建筑336.14机舱棚336.15舷墙及栏杆346.16测量孔和观察孔346.17总纵弯曲计算34第七章 螺旋桨计算377.1船舶主要参数377.2船体阻力计算（艾亚法）377.3推进因子的决定（汉克歇尔公式）387.4可以达到
3、的最大航速计算387.5空泡校核407.6强度校核417.7螺距修正427.8重量及惯性矩计算427.9敞水性征曲线之确定427.10系柱特性计算437.11螺旋桨计算总结43第八章 全船说明书448.1船舶类型及作业航区448.2船舶主尺度参数及性能448.3船体结构458.4主要设备概况45第九章 结论与建议47致谢48参考文献49附录 文献综述50附录 外文翻译52附录 静水力计算表65附录 邦戎曲线72附录 浮态及稳性计算73摘要本次毕业设计为2850吨油船设计，题目来自船舶与海洋工程教研组2010.在设计过程中主要参考1000吨油船为相近的母型船，同时以钢质海船入级规范2006，船舶
4、设计原理等文献为参考进行设计。在设计过程中综合考虑了船舶的快速性、操纵性、经济性等性能。毕业设计内容主要包括以下几个部分:一 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，经过重力与浮力平衡进一步确定主尺度，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。二 型线设计采用1Cp法改造母型船型线，通过绘制辅助水线半宽图来绘制设计船的水线半宽图、横剖面图、侧视图，从而得到设计船的型线图。三 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。四 性能计算对设计船的装载情况、浮态、初稳性、完整稳型等性能进行校核，包括静水力曲线、稳性横截曲线、
5、静动稳性曲线等相关曲线的绘制，以满足任务书及规范的要求。五 螺旋桨设计设计螺旋桨的直径及其他参数，保证船、机、桨三者的配合，以提高设计船的整体性能。六 结构设计本船全船为纵骨架式，参照相应规范计算船体各处构件的相关参数如剖面模数，总纵弯曲等，选取构件，以保证结构设计合理船身结构稳定。关键词：油船；主尺度确定；型线变换；性能计算；螺旋桨设计；船体结构设计AbstractContent：This topic of dissertation is the design of tanker of 2850ton oil tanker.The topic come from 2010 ship and
6、marine engineering.During the design process, the main reference for similar 1000ton as type ship, at the same time，take The Standard of Steel Quality Sea-going Ship into Class whit Calculation , the principle of ship design etc. as references for design. During the design process, I has considered
7、the ships speed, maneuverability, economy, performance, etc. Graduation Project includes the following sections:First, determine main dimensions According to the requirements of the task 、 reference book ，consider type ship initially identified the main demensions.Taking the balance of gravity and b
8、uoyancy to further determine the principal dimensions, and then checking performance such as volume, speed ,stability and so on.Finally, ultimately determine the principal dimensions of the design ship. Second. type design -Useing 1-Cp-based law reform typer ship line drawn. Through drawing the wate
9、r-assisted semi-wide plan to draw the design of ships water line half-width plan, midship section , outboard profile , in order to get the design of ship-based moulded plan .Third, general arrangement design - in accordance with the Calculation requirements with reference to the type ship to carry o
10、ut the design of general arrangement, the main divisions and the superstructure of ships, ship compartment layout and equipment. Fouth, performance Verification Considered the loading of the ship design, the floating state, the beginning of stability, integrity , stability and other performance-base
11、d verifications, including Hydrostatic curves transversal stability curve, static and dynamic stability curve of the drawn curve, etc., to meet misson requirement and CalculationFifth, propeller design determine the diameter and other parameter of the propellers to ensure that ships, aircraft, prope
12、ller with three in order to improve the overall performance of the design of the ship. Sixth, structural design - the boat ship-wide framework for the longitudinal type, calculated by reference to the hull of the corresponding norms of the relevant parameters in various components such as section mo
13、dulus and so on, select the components to ensure the reasonable structure design.Key words：tanker ；principle dimension ；transformation in line ； function calculation ； propeller design；structure design第一章 前言本次设计的是一艘2850吨油船，这艘船也可以在一些遮蔽的海域航行，其主要服务于东海，黄海和渤海。用来运输成品油。在区域分配上会起到自己独特的作用油船是一种不仅安全性要求很高，而且防污染要
14、求也很高的船。对于一般油船来说，不仅要求满足一般的稳性要求，还要对油舱防撞性能和由于自由液面而引起的稳性破舱稳性进行校核，只有这两种稳性都得到满足，才可以投入使用。本人设计的这艘船，这几种稳性经过计算以及老师的审查都能得到满足，安全性很好。根据有关规定，我在船体前部的防撞舱及艏尖舱对钢材进行加固和防撞措施，并在货油舱下设置双层底结构。当今世界，油船的载重量两极化趋势很明显，作为远途运输大型油船以其成本优势活跃在各大海域，小型油船又以及方便快捷深受船东们的喜爱，小型油船主要用于分流，及用于从大型油船分流原油或是成品油运往石油的消费地。本次设计的油船载油量是2850吨，航行的海区是东黄渤海，载重吨
15、相对于大型油船来讲十分的不起眼，但在小型油船之中，其实用性还是很明显的。改革开放以来，中国经济建设已进入了一个平衡、持续和高速发展的阶段，经济的高速发展带来了对石油的快速增长，尽管20世纪末，中国原油生产已列入世界总排名的前八位，并成为世界第四大原油加工国和第三大能源消费国，但巨大的消费量仍使国产石油供不应求，中国石油进出口逐年有较大幅度的增加是不可避免的。发展国有油船船队更显其必要性和重要性。发展小型油船也就是十分必要的了，充分利用小型油船的灵活性，作为配给之用是十分必要的，这也更加彰显此次设计的长远意义，更加的凸显出小型油船的设计建造是多么的重要。由于本人的设计生产经验和水平有限，本次设计
16、中难免有一些失误和理解不当的地方，请同学和老师给予批评和指正。第二章 主尺度确定2.1设计任务书要求载货油量：2850 吨 肋骨间距：550mm航行海区：东黄渤海 续航力：1600海里 船员：20 人主机型号：6L23/301台 单机额定功率：810kw 转速：825r.p.m减速器传动比：2.98:1 耗油率：204g/kw.h辅机型号：TBD234V61台 单机额定功率：100kw 转速：700r.p.m发电机：80kw1台（辅机带动）另配轴带40kw发电机1台舵机：电动液压锚设备：电动液压起锚机一台；霍尔锚3只稳性要求：类航区本船为单甲板、单舷侧、双层底、混合骨架式，船体结构应满足CCS
17、钢制海船入级规范2006年要求救生、消防、航海、通讯设备及防污染设备均应满足现行规范设计计算。2.2母型船资料本次2850吨油船设计采用的母型船是1000吨油船2.2.1母型船类型及作业航区本船为钢质、单甲板、单舷侧、双层底、混合骨架式，尾机型成品油船。作业航区为类航区，即我国近海地区。2.2.2母型船船主尺度参数及性能（1）主尺度总长：Loa=65.07m垂线间长：Lpp=59.50m型宽：B=10.80m型深：D=5.00m设计吃水：T=4.00m排水量：=1800.18t排水体积：=1749.62t（2）船型系数 方型系数：Cb=0.6807菱型系数：Cp=0.6917横剖面系数：Cm=
18、0.9840水线面系数：Cw=0.79042.3航速估算（海军系数法）由母型船求海军系数C0C0=256.67设计船航速VsVs=10.5kn2.4载重量计算2.4.1燃油重量估算船上所携带的燃油由以下公式求：W0=0.001g0Psk式中 W0总的燃油储备量，t； g0包括一切用途在内的耗油率，此处取为主机耗油率gr的1.13倍，kg/KW*h； Ps主机持续功率，kW; R续航力，n mile； vs服务航速，kn； k考虑风浪影响而引起航行时间增加的燃油储备系数，此处取1.2（一）主机gr=0.204 kg/KW*h g0=0.23 kg/KW*hPS=810 kW； R=1600 n
19、milek=1.2 VS=10.5 kn 计算得W01=34.14 t（二）辅机+发电机gr=0.204 kg/KW*h g0=0.23 kg/KW*hPS=100 kW（辅机）+40/0.8 kW（发电机）=150kW；R=1600 n mile k=1.2 VS=10.5 kn计算得W02=36.32 t2.4.2滑油重量估算主机滑油储备量可用下式计算： Wl=W0式中 比例系数，此处取5% Wl=2.02t2.4.3人员及行李、食品、淡水重量估算人员重量：65kg； 行李重：60kg；食品每人每天：4kg； 淡水每人每天：90kg。续航时间=1600n mile/10.5kn=6天20名
20、船员及行李、食品、淡水重量=14.44t2.4.4备品及供应品重量估算此项参考母型船母型船备品及供应品重量取为空船重量的1%即1%*668t=6.68t设计船取与母型船相等即6.68t2.4.5载重量设计船载重量DW即为以上四项及载货量和，即DW=2914t2.5主尺度、方形系数、排水量和浮力平衡初步计算2. 5.1排水量初步估算设计油船的载重量（利用载重量系数法）,由型船求载重量系数 ,母型船的载重量 DW0DW0= 0-LW0=1132.18t=0.629 设计油船的载重量l1=4632.61t2.5.2主尺度及方形系数初步估算由型船资料估算对于载重型船舶，L、B、d可用排水量或载重量来换
21、算。L=L0*(1/0)1/3=81.54 m 实取L=81.6mB=B0*(1/0)1/4=14.80m 实取B=14.8md=d0*(1/0)1/5=5.48m 实取d=5.5m为满足抗沉性要求型深D应满足：D=0.1B+d=6.98m取为D=7m2.5.3重力与浮力平衡计算2.5.3.1空船重量计算（分项估算法）一、船体钢料重量Wh（立方模数）Wh=ChLBD母型船钢料重量为368.36tCh0=0.1146取Ch1=Ch0=0.1146Wh1=969.20t二、木作仪装Wf及机电设备Wm此项设计船与母型船相等。母型船空船重量LW0=668t；母型船钢料重量Wh0=368.36t；母型船
22、Wf0+Wm0=LW0-Wh0=299.64t；设计船Wf1+Wm1=Wf0+Wm0=299.64t。三、设计船空船重量设计船空船重量LW10=Wh1+Wf1+Wm1=1268.84t，重量储备取5%LW10：LW1=(1+5%)LW10=1332.28 t。2.5.3.2重力与浮力平衡校核重力=LW1+DW1=4245.88t，浮力=1=4632.67t，(LW1+DW1-1)/(LW1+DW1)= 0.09不合格需重新修正。2.6排水量修正、进一步确定主尺度2.6.1用诺曼系数法修正DW1=LW1+DW1-1=-386.79通过设计原理P121图4-9查N=1.41=NDW1=-541.5
23、即修正后2=1+1=4091.17t2=3991.39m3修正后重新确定主尺度2.6.2主尺度及方形系数初步估算由型船资料估算对于载重型船舶，L、B、d可用排水量或载重量来换算。L=L0*(2/0)1/3=78.23m，取为L=78.5mB=B0*(2/0)1/4=14.20m，取为B=14.2md=d0*(2/0)1/5=5.26m。取为d=5.3m为满足抗沉性要求型深D应满足：D=0.1B+d=6.72m，取为D=6.8m2.6.3重力与浮力平衡计算2.6.3.1空船重量计算（分项估算法）一、船体钢料重量Wh（立方模数）Wh=ChLBD母型船钢料重量为368.36tCh0=0.1146取C
24、h1=Ch0=0.1146Wh1=869.02 t二、木作仪装Wf及机电设备Wm此项设计船与母型船相等母型船空船重量LW0=668t母型船钢料重量Wh0=368.36t母型船Wf0+Wm0=LW0-Wh0=299.64t设计船Wf1+Wm1=Wf0+Wm0=299.64t三、设计船空船重量设计船空船重量LW10=Wh1+Wf1+Wm1=1168.66 t重量储备取5%LW10LW1=(1+5%)LW10=1227.09 t2.6.3.2重力与浮力平衡校核重力=LW1+DW1=4140.70浮力=1=4091.17 t(LW1+DW1-1)/(LW1+DW1)= 0.01(Vcn+Vbn)第三章
25、 形线设计型线设计是关系到船舶技术、经济性能的全局设计项目之一，它与船舶的静力与动力性能、总布置、结构与建造工艺等密切相关，是评定船舶质量好坏的一个重要指标。型线设计方法不止一种，本船采用改造母型法的“1-CP”法进行计算。3.1确定母型船浮心纵向位置3.1.1绘制母型船水线以下横剖面曲线图3-1母型船水线以下横剖面曲线3.1.2计算母型船各站横剖面面积利用CAD的面域功能，确定设计水线一下，每一站与中心线所围成的面积，从而能够确每一站的横剖面面积如下：图3-2母型船各站横剖面面积表3-1母型船各站横剖面面积站号母型船各站横剖面面积（mm2）站号母型船各站横剖面面积（mm2）0198329.5
26、1142061337.514945398.51242086042.9212855256.61341566159.3320704013.21439832614.7427899774.21536343795.8533841215.81630888273.9638003857.61723652925.7740432252.61815334684.5841600530.4197077043.1942014348.3200.01042061337.53.1.3绘制母型船横剖面面积曲线图3-3母型船横剖面面积曲线3.2（1-CP）法求各站移动距离表3-2 母型船各站移动距离母型船的垂线间长Lpp0=59.
27、50m设计船的垂线间长Lpp=78.50m母型船棱形系数CP0=0.692设计船棱形系数CP=0.680母型船的浮心纵向位置占全船Lpp0.009中前设计船的浮心纵向位置占全船Lpp%0.008中前前体Cpf0=Cp0+2.25Xb0=0.711Cpf=Cp+2.25Xb=0.698Cpf=Cpf0-Cpf=-0.013Cpf/(1-Cpf)=-0.046后十号站19站X19=(1-0.9)*Cpf/(1-Cpf)*Lpp/2=-0.136m18站X18=(1-0.8)*Cpf/(1-Cpf)*Lpp/2=-0.272m17站X17=(1-0.7)*Cpf/(1-Cpf)*Lpp/2=-0.4
28、08m16站X16=(1-0.6)*Cpf/(1-Cpf)*Lpp/2=-0.544m15站X15=(1-0.5)*Cpf/(1-Cpf)*Lpp/2=-0.681m14站X14=(1-0.4)*Cpf/(1-Cpf)*Lpp/2=-0.817m13站X13=(1-0.3)*Cpf/(1-Cpf)*Lpp/2=-0.953m12站X12=(1-0.2)*Cpf/(1-Cpf)*Lpp/2=-1.089m11站X11=(1-0.1)*Cpf/(1-Cpf)*Lpp/2=-1.225m后体Cpa0=Cp0-2.25Xb0=0.672Cpa=Cp-2.25Xb=0.662Cpa=Cpa0-Cpa=-
29、0.010Cpa/(1-Cpa)=-0.031前十号站9站X9=(1-0.1)*Cpa/(1-Cpa)*Lpp/2=-0.832m8站X8=(1-0.2)*Cpa/(1-Cpa)*Lpp/2=-0.740m7站X7=(1-0.3)*Cpa/(1-Cpa)*Lpp/2=-0.647m6站X6=(1-0.4)*Cpa/(1-Cpa)*Lpp/2=-0.555m5站X5=(1-0.5)*Cpa/(1-Cpa)*Lpp/2=-0.462m4站X4=(1-0.6)*Cpa/(1-Cpa)*Lpp/2=-0.370m3站X3=(1-0.7)*Cpa/(1-Cpa)*Lpp/2=-0.277m2站X2=(1
30、-0.8)*Cpa/(1-Cpa)*Lpp/2=-0.185m1站X1=(1-0.9)*Cpa/(1-Cpa)*Lpp/2=-0.092m3.3绘制横剖面面积曲线图3-4由母型船横剖面面积曲线得设计船横剖面面积曲线3.4绘制型线图3.4.1选定绘图比例，绘制设计船的格子线3.4.2绘制辅助水线半宽图(1) 在水线图上绘制辅助站位置;(2) 在辅助站上量取半宽yi=B ,其中yi和B分别为设计船某辅助水线在各站处的型值半宽和型宽；yi0与B0分别是母型船对应水线上的型值半宽和型宽，由此得到各辅助水线。如图3-5。图3-5辅助半宽水线图3.4.3绘制横剖面图以及半宽水线图3.4.3.1在辅助水线图
31、上读出理论站上辅助水线的半宽值，见表3-3。表3-3辅助水线的半宽值站号基线397.50 1325.00 1855.00 2650.00 3975.00 5300.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 740.24 1.00 177.50 297.15 506.20 553.54 619.28 1001.89 2356.15 2.00 307.67 1043.96 1544.91 1701.37 1941.98 2675.65 4056.20 3.00 753.39 1952.50 2659.87 2911.00 3325.17 4253.43 5376.
32、28 4.00 1521.24 2900.48 3862.93 4206.09 4722.81 5511.70 6234.85 5.00 2475.80 3995.72 5043.63 5396.00 5829.89 6357.13 6743.69 6.00 3409.31 4975.26 5939.02 6229.59 6542.52 6865.96 7022.43 7.00 4210.04 5691.83 6529.37 6758.15 6947.48 7075.02 7100.00 8.00 4795.13 6216.44 6879.11 7005.33 7069.76 7097.37
33、7100.00 9.00 5189.57 6459.69 7021.11 7080.28 7096.06 7100.00 7100.00 10.00 5417.04 6513.59 7064.50 7097.37 7100.00 7100.00 7100.00 11.00 5417.04 6513.59 7064.50 7097.37 7100.00 7100.00 7100.00 12.00 5165.91 6484.67 7048.72 7090.80 7097.37 7098.69 7100.00 13.00 4729.39 6224.33 6868.59 6973.78 7043.46
34、 7090.80 7097.37 14.00 4118.00 5704.98 6358.44 6559.61 6760.78 6965.89 7076.33 15.00 3117.43 4879.28 5609.00 5837.78 6124.41 6543.83 6900.15 16.00 1957.76 3794.56 4608.43 4881.91 5219.81 5729.96 6262.46 17.00 1054.48 2591.50 3380.39 3660.44 4031.22 4555.83 5117.26 18.00 481.22 1408.17 2037.96 2274.63 2587.56 3081.93 3603.91 19.00 136.74 473.33 849.37 1000.57 1204.37 1527.81 1897.28 20.00
