13000DWT近海散货船课程设计要点.docx
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13000DWT近海散货船课程设计要点
13000DWT近海散货船全船说明书2
1船型、航区及用途2
2载货量及积载因素2
3船级2
4主要尺度及性能2
4.1主要尺度及船型系数2
4.2航速与续航力2
4.3船•员定额2
5舱容3
6总布置3
7船体结构3
8船舶主要要素的确定3
8.1概述3
8.2确定要素的步骤4
8.3初估排水量4
8.4主尺度的确定4
8.5载重量的计算5
3.4性能校核6
9总布置设计8
9.1概述8
9.2总体规划9
9.3主船体舱室划分9
9.4上层建筑10
9.5双层底10
9.6舱室及交通路线的布置（参见总布置图）11
9.7纵倾调整错误！
未定义书签。
13000DWT近海散货船全船说明书
1船型、航区及用途
本船为钢质、单甲板、艉机型、柴油机驱动的海上散货船；近海航区；主要用于运输煤。
本船航行于青岛港至上海港之间。
2载货量及积载因素
本船设计载货量为13000t,积载因素不小于1.25
3船级
本船按“CCS有关规范入级、设计和建造，入级符号为：
★CSA*CSM，Bulk
Carrier,R1,BC-C。
4主要尺度及性能
4.1主要尺度及船型系数
垂线间长
139.00m
型宽
19.80m
型深
10.7m
方形系数
0.833
梁拱
0.35m
站距
7.0m
4.2航速与续航力
在设计吃水时，主机额定功率为2648千瓦，满载试航速度为12kn，续航力为5000
nmile,自持力为30天。
4.3船员定额
船长：
1人轮机长：
1人
普通船员：
10人
合计：
20人
5舱容
舱内容积为15906.4m3，舱口围板容积为1351.6m3。
加起来共计17257.9m3,这里
考虑到设计船为多用途船，所需舱容按装载的积载因数最大的货物计算。
6总布置
总布置图见附图。
主甲板为纵通式；本船双层底位于#10〜#178肋位之间，其作用是提高货物的重心高度，增大横摇周期，改善耐波性;本船设有四个货舱:
货舱长度均为25.2米,宽度均为19.8米；尾部上层建筑有5层，其中布置了舱室、厨房、餐厅、娱乐室、厕所、CO2室以及储物室等；首楼设有锚链舱、油漆、灯具间等。
双层底间隔均为
水密舱壁。
7船体结构
本船船体结构按中国船级社于2006年颁布的《钢质海船入级规范》进行设计。
具体情况如下：
本船结构形式为纵骨架式，为了提高甲板的稳定性，在船肿和两侧的舱口附近加设了强横梁。
其他数据有：
首尾尖舱肋距600mm
货舱肋距700mm
双层底高度：
#10〜#34肋位之间（机舱段）1500mm
#34〜#178肋位之间（货舱段）1200mm
8船舶主要要素的确定
8.1概述船舶主尺度是指船长，型宽，型深和设计吃水，通常把方形系数及主尺度比参数也归为主尺度的范围。
习惯上把主尺度、排水量、载重量、航速、主机功率和船员人数等统称为船舶主要要素。
在设计本船时需考虑的主要影响因素有：
航道条件、布置地位、仓容、浮性、快速性、稳性、最小干舷、空船重量及造价总吨位。
8.2确定要素的步骤
本船设计时主要参考优良母型船，并从中选取合适的载重量系数，大致估计出排水量，再利用经验公式求出主要要素，最后优化设计，基本定出主要要素的具体值。
其大致的步骤如下：
1.初估排水量，定主尺度和船型系数；
2•性能校核；
3.主要要素的方案优
8.3初估排水量
本船为载重型船舶，根据载重型船舶的特点，载重量系数的变化比较稳定，所以本船的设计采用取型船的载重量系数来初估本船的排水量，搜集型船资料如下：
型船
5800DWT
14000DWT
16500DWT
排水量
8991.3
17822.7
20569.0
载重量DW
5800
14101.7
16512.3
载重量系数nDW
0.645
0.791
0.803
海军系数C
319
442
394.5
由上表三个载重量系数去均值，得：
tdW=1/3*0.645+0.791+0.803）=0.746
n>W参考范围为0.74〜0.78，
综合上述：
初步取nw=0.75因而排水量△=DWndw=13000/0.75=17333.3（t）
8.4主尺度的确定
8.4.1船长的确定
经验公式：
Lpp=8.545*DW0.2918=135.6m
型船比值：
Lpp=Lpp0*（△/△0）1/3=131.8*（17333.3/17822.7）1/3=130.58m
型船是实船，并且在运行过程中被证明其性能良好，本船船设计船长按型船比值计算比
较可靠，另外，Lpp值取小一点对经济性有利。
本船Lpp取为130.6m.
842船宽的确定
1/31/3
B=Bo*（△/△o）=20*（17333.3/17822.7）=19.8m
则船宽为19.8m.
8.4.3吃水的选择
1/31/3
T=To*（△/△o）=7.9*（17333.3/17822.7）=7.8m,则设计船吃水为7.8m.
8.4.4型深的选择
1/31/3
D=Do*（△/△o）=10.8*（17333.3/17822.7）=10.7
8.4.5估算方形系数Cb
按浮力要求选取：
Cb=A/（wkLBT）=20512.8/（1.025*1.006*130.6*19.8*7.8）=0.833
3
w——海水密度（t/m），取1.025
k——附体体积系数，取1.006
8.4.6浮心的纵向位置
在一定棱形系数下，浮心纵向位置Xb表示了船的排水体积在中前和中后的相对大小,
即反映中前和中后的相对丰满度。
当Xb在中前时，船首丰满，会使兴波阻力增加，船尾瘦削可降低旋涡阻力。
当Xb在中后时，则产生相反的效果。
但本船是方型系数较大
的低速船，兴波阻力所占的比重较小，浮心Xb在中前可以削弱船体后端，进而减小形状阻力。
所以，总的说来，浮心Xb在中前对减小本船总阻力是有利的。
8.5载重量的计算
8.5.1主机功率的选择
由于设计初期资料的限制，从而决定了主机的功率在初估时采用海军常数法来进行估
算，根据母型船资料，取新船海军系数C为442,初步定航速为12Kn
17333.3
442
2618KW
计算主机的功率为2618KW，考虑到一定的功率储备，故需选取额定功率大于2618KW
的主机。
初步选主机为GN8320ZC13B型，其主要参数为：
持续功率：
2648KW
额定转速：
600r/min
尺寸：
6211*1812*2951
耗油率gr:
195g/kw*h
重量W28t
台数：
1台
8.5.2油水重量计算
1）行李的重量
本船的船员为20人，船员的重量按每人75kg/人，行李为每人50kg/人
则W人员、行李=（0.075+0.05）*20=2.5t;
2）食品及淡水的重量
食品为2.5kg/人.天，食用水为25kg/人*天，生活用水为170kg/人*天，自持力30d
则W食品淡水=（0.0025+0.025+0.17）*20*30=118.5t;
3）备品重量
一般为（0.5%~1%）LW，取W备品=22t
4）燃油重量
本船续航力为5000海里，航速为12kn
主机的燃油用量:
WF=g0*Pt*k*10-3=1.18*0.195*2648*5000/12*1.15*10-3=118.5t
其中
g0――一切燃油耗油率[kg/（kw*h）],近似取主机耗油率的1.15~1.20，此处取1.18
Pt――主机功率
k――风浪影响系数，取1.15
5）滑油的重量
一般为燃油重的4%，这里取Wh=118.5*4%=11.7t，由上可得油水总重约为
W油水=W人员、行李+W食品淡水+W备品+Wf+Wh=446.5t
6）载货量约为13000-446.5=12553.5t
3.4性能校核
3.4.1浮性
已知浮力方程式△二LW+DW，其中LW=Wh+Wm+Wf，
空船重量：
Wh=0.0225=0.0225>130.6X9.8>10.7总+0.5区833）030.6/10.7）1/2=3080.8
木作舾装：
Wf=0.236XLX（B+D）二0.236130.6>（19.8+10.7）=940.1t
机电设备:
Wm=Cm（PD/0.7355）0.5=5X（2648/0.7355）°.5=300t.
则本设计船的重量就为：
LW=Wh+Wf+Wm=3080.8+300+940.仁4320.9t.
总重量△仁LW+DW=4320.9+13000=17320.9t
比较原来通过积载因数估算的△和现在计算的，可得：
E=（17333.3-17320.9）/17333.3=0.07%,
误差在1%以内，故该计算结果比较可靠。
3.4.2稳性
2
GM=a订+a2*B/T-eD
Cwp=（1+2Cb）/3=0.889
2
a1=0.948-0.68*Cb/Cwp+0.23（Cb/Cwp）=0.513
a2=（0.083*Cwp1.81）/Cb=0.081
根据母型船取e=0.605
2
故：
GM=0.513*7.8+0.081*19.8/7.8-0.605*10.7=1.6m
GM/B=1.6/19.8=0.08,在范围0.069~0.110之内，故初稳性满足要求。
3.4.3舱容
1）本船的舱内容积计算：
本船货舱剖面如课本图7.2.2所示，具体参数选取如下：
e=0.8b=12f=0.8h=12+6=18a=45B=45
Ac=19.8X（10.7-1.2）-（3.1X3.1X1/2+0.8X3.9）X2-（1.8/2）2X1/2X2=166.5
VC=K*Lc*Ac
其中：
K为计及货舱在首尾收缩所引进的系数，取0.95，
hd为双层底高度，hd=25B+42T+300=1173.6mm,1.2m
Lc为货舱总长度，取为0.77*Lpp
,3
故Vc=0.95*0.77*130.6*166.5=15906.4m
2）舱口围板所能提供容积△Vc=l*b*d=0.8Lc*b*d
b—舱口宽度，为12m
d—舱口围板高度，本船暂取为1.4m
△Vc=0.8*0.77*130.6*12*1.4=1351.6m
3）本船所能提供的舱容：
3
Vc+△Vc=15906.4+1351.6=17257.9m
本船所需舱容为：
33
Vci=Wc*uc/Kc=12553.5*1.25/0.98=16012.1m<17257.9m故舱容能满足要求。
3.4.4快速性
根据统计回归公式5.3.36估算航速
0.17273-0.22589-0.0664-0.416310.205-0.01033
V=2.42*Lpp*B*T*Cb*（Pt/0.736）*N
Pd=nsngPt=0.96x0.98XPt
带入母型船尺度求得V。
=13.3kn，航速修正值dv=13.3kn-12kn=2kn
故新船航速
0.17273-0.22589-0.0664-0.416310.205-0.01033
V=2.42*130.6*19.8*7.8*0.833*（2491/0.736）*600
=12.03>12
故快速性满足要求。
3.4.5横摇周期
221/2
T=0.58*f[（B2+4*Zg2）/GM]
空船重心：
Zg'=D*（Zg0/D0）=10.7*（8.115/10.8）=8.04m（根据型船换算）
满载重心：
Zg={Zg'*Lw+Dw*[（D-hd）/2+hd]}/△
={8.04*4320.9+13000*[（10.7-1.2）/2+1.2]}/17320.9=6.47m
221/2
T=0.58*1*[（19.8+4*6.47）/1.57]=11.05s>10s
故耐波性满足要求。
9总布置设计
9.1概述
-2
十分
总布置设计是船舶总体设计的重要内容之一，它不但对船的使用效能和航行性能有重要的影响，而且是其它各次设计和计算的主要依据。
在绘制详细的总布置图时，需根据设计要求，参照型船正确、合理地区划船舶主体；
置上层建筑；布置船舶舱室和设备；正确规划通道及出入梯口。
需要注意的是，总布置设计的具体工作中还包括调整船舶的浮态，妥善合理地安排船的各部分重量沿船长方向的分布及垂向分布，协调稳性和摇摆性。
这是因为由总布置所确定的船舶各项重量的分布，影响到船舶的纵倾，横倾及船舶重心高度，从而影响到船舶的浮态和稳性。
总布置设计是船舶中极为重要的一环，船舶的总体布局对船舶的使用效能和航行性能均
有重要影响。
总布置设计包括：
1）对船舶主体及上层建筑进行总体规划；
2）调整船舶的浮态；
3）布置船舶舱室及设备；
4）规划及设计交通路线；
5）应注意结构的合理性，以提高船舶的结构强度；
6）造型设计，结合建筑学和美学的要求。
总布置确定各项重量分布，影响船舶的纵倾、
横倾和船舶的重心高度，从而影响船舶的浮态，稳性。
货船的容积，甲板地位是否足够，各项设备布置是否合理，货物装卸及交通路程是否方便等，直接影响船舶的使用效果。
从本船实际出发，主要考虑以下几个方面：
1）首先保证货舱容积，这是设计船舶出发的根本。
2）保证各种载况下有适宜的浮态和稳性，降低船侧面受风面积和重心高度。
使船舶有一
定的吃水，避免螺旋桨的飞车。
3）在上甲板允许的条件下，尽可能改善船员的工作和生活环境。
4）保证船舶有良好的适航性和安全性，除备有必要的安全设备外，还要有一定的生活设
施与娱乐设施。
5）本船属于中大型船，总布置应尽量简单，考虑建造施工的方便，尽量简化工
-f-p
乙。
9.2总体规划
本船采用倾斜式首柱，水平龙骨，单桨单舵尾机型，设首楼、尾楼，尾楼上有烟囱
和天线、信号灯、桅杆，不设起货设备。
9.3主船体舱室划分
根据规范及要求，划分时应考虑以下几点：
标准肋骨间距Sb=0.0016Ls+0.5（m），本船取700mm
首尾尖舱内的肋距Sb〉0.60m,本船取0.6m
防撞舱壁至首垂线0.2LS区域内，Sb〉0.70m,本船取0.6m
125m尾尖舱长度可参照母型船，一般为（0.04~0.05）Lpp
防撞舱壁应位于距首垂线不小于0.05Ls或10m处，但不大于0.08Ls
1~2万吨级散货船货舱数一般为4个，每舱长度不超过30m
现对本船舱室作以下具体划分：
本船设尾尖舱舱壁、机舱舱壁、燃油舱舱壁、货舱壁和首尖舱舱壁等7道水密舱壁。
1）在#178〜船首设置首尖舱。
2）#142〜#178为NO.1货舱；#106〜#142为NO.2货舱；#70〜#106为NO.3货舱；#34〜#70为NO.4货舱。
3）#10〜#34肋位为机舱，长度Lm=16.8mo
4）船尾〜#10肋位设尾尖舱，尾尖舱长度La=6m。
5）#10〜#178肋位之间设双层底，其中#10〜#34（机舱段）肋位之间双层底高度为1.5m，#34〜#178（货舱段）肋位之间双层底高度为1.2m。
6）为了调节浮态和纵倾，本船多处设有压载水舱，分别是：
NO.1顶边压载水舱和
NO.1底边压载水舱：
#142〜#178;NO.2顶边压载水舱和NO.2底边压载水舱：
#106〜#142;NO.3顶边压载水舱和NO.3底边压载水舱：
#70〜#106;NO.4顶边压载水舱和NO.4底边压载水舱：
#34〜#70o
7）在#30〜#34肋位之间设燃油舱。
9.4上层建筑
本船尾楼甲板、艇甲板、居住甲板、驾驶甲板、罗经甲板之间高度均为2.7m;首楼甲板
高度为2.3mo
9.5双层底
本船的双层底高度，#34〜#178肋位之间为1.2m，机舱段（#10〜#34）为1.5m。
#34〜
#106之间的双层底布置重油舱，井106〜#178之间的双层底主要用于布置压载水
舱。
双层底舱室的布置对于调整船舶满载或空载进出港的浮态起着重要作用。
9.6舱室及交通路线的布置（参见总布置图）
在完成船舶总体布局与区域规划后，进入交通路线与舱室的布置。
在进行舱室布置时，合理的组织、利用和分配空间，充分提高船舶有限空间使用率，尽量的扩大舱室的空间感。
按照船员工种分层居住的要求即甲板部位条件的优劣和差异，将使用性质与要求各不相同的生活区和工作区作合理的规划，使舱室布置分区明确、布置紧凑、方便工作和生活、减少相互干扰
961工作舱室的布置
驾驶室设在驾驶甲板上，内布置有操舵仪、海图桌。
海图桌设在驾驶室的后右侧。
驾
驶台前的窗口用前倾式，有利于增加驾驶员的视野范围，减小盲区。
962居住舱室的布置
船员的居住舱室大多布置在各层甲板的外侧，舒适程度较高，且自然通风和采光良好。
舱室内床布置方向不同，适合各种船员的喜好，在靠窗的一侧布置写字桌和软椅。
这样采光较好的区域，形成学习、办公和交谈工作的角落。
为了不防碍走廊的交通，所有的门都是向内开的。
963公共处所的布置
船员活动室设在主甲板上。
厨房设在尾楼甲板右侧，便于各种管道的布置。
厨房门采
用钢制门，保证失火时，不会蔓延至机舱和船员舱室。
浴厕室布置在各层甲板的居住舱室之间，且尽量位于同一垂直柱体内，以节省管路。
卫生间与厨房相隔，内部应设置的大便器、小便器、洗手池、淋浴喷头的数量按舱室设备规范配置。
964交通路线的布置
通道布置力求规则整齐。
各层甲板上的通道采用对称式，且各层甲板上的通道尽量上下对应，保证结构的连续性。
梯道的设置依据各处所和用途的不同，有不同的种类。
具体种类和形式见总布置图。
且每一楼梯口处均设门，保证安全和舒适。
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