精品6000吨近海油船设计40本科毕业论文41.docx

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精品6000吨近海油船设计40本科毕业论文41

毕业设计（论文）

6000T近海油船设计

2013届毕业设计任务书

学院：

专业：

班级：

学生姓名

指导教师

职称

课题名称

6000T近海油船设计

课题工作内容

6000T近海油船设计

（1）毕业设计任务书分析；

（2）全船设计说明书；

（3）船舶主要要素确定；

（4）船舶型线设计；

（5）静水力计算；

（6）船舶总布置设计；

（7）阻力计算及螺旋桨设计；

（8）舵设计；

（9）干舷和舱容要素的计算及校核；

（10）舾装设备的确定；

（11）稳性计算及校核。

指标（目标）要求

1.1.5万字毕业设计论文一份；

进

程

安

排

毕业设计自2013年5月4日至2013年6月20日

进度安排：

1.5.4-5.10查阅资料、调研，完成开题报告；

2.5.11-5.20初稿；

3.5.21-5.29二稿；

4.5.30-6.09定稿；

5.6.10-6.20毕业答辩。

主

要

参

考

文

献

[1]中国船舶工业总公司.船舶设计实用手册（总体分册）。

北京：

国防工业出版社，1998

[2]顾敏童.船舶设计原理.上海：

上海交通大学出版社，2003王肇庚、龚昌奇编著.运输船舶设备于系统.人民交通出版社

[3]朱美琪、潘伟文、李树范编.运输船舶特点.大连海运学院出版社.

[4]蔡岭梅、王兴权、杨万柏编.船舶静力学.人民交通出版社.1995.10

[5]王国强、盛振邦编著.船舶推进.武汉理工大学出版社.

[6]冯恩德、席龙飞编.船舶设计原理.大连海运学院出版社.2003.7

[7]吴永富、杨家其、方芳编.国际集装箱运输与多式联运.人民交通出版社.

[8]《船舶与海上设施法定检验规范》（国内航行海船法定检验技术规则）.中国海事局。

2004

[9]《船舶设计实用手册》总体分册中的第七章油船

[10]BSRA图谱（《远洋运输单桨船船型系列试验》英国船舶研究协会

[11]《日本运输技术研究所AU型螺旋桨设计图谱》

[12]中华人民共和国船舶检验局.船舶与海上设施法定检验规则（国内航行船舶法定检验技术规则）.北京：

人民交通出版社，2004

[13]中国船级社.钢质海船入级与建造规范（2004）.北京：

人民交通出版社，2004

[14]《船舶设计实用手册》编辑委员会.船舶设计实用手册（第一分册）。

北京：

国防工业出版社，1962

实习地点

起止

日期

2013.5.4-2013.6.20

系主任：

指导教师：

赵东

摘要

本文阐述了6000T近海成品油船的设计。

内容包括任务书分析，主要要素的确定，船体型线设计，船舶性能计算，总布置设计，舱容和各种载况下的稳性计算，阻力计算，螺旋桨和舵设计等。

整个设计过程以货舱舱容、稳性、操纵性和经济性为中心。

确保设计的船具有足够的舱容，改善设计船的稳性和操纵性，同时具备良好的经济性。

设计船的主要数据如下：

总长Loa=108.3m,两柱间长Lpp=103m,设计水线长Lwl=105.33m,型宽B=17m,型深D=7.9m,吃水T=6.4m,排水量Δ=8415t,浮心纵向位置Xb=0.538m（舯前），方形系数Cb=0.73，棱形系数Cp=0.738，舯剖面系数Cm=0.989，水线面系数Cw=0.850，货舱容积VC=8281.409m3。

关键词：

6000T近海油船；任务书分析；设计

绪论

沿海成品油运输历来在国民经济中占有重要地位，但我国成品油供需存在地区间的不平衡，形成了“北油南运，西油东进”的格局。

为缓解成品油运输压力，提高成品油运输的经济性和安全性，迫切需要开发新型成品油船。

本论文是毕业设计的一个重要组成部分，它包括了设计中的重要计算过程，以及部分重要设计步骤。

毕业设计是我们大学学习生涯中重要的一环，是我们学习新的知识，对以往所学知识的应用及检。

不断的发现问题，解决问题，提高我们实际应用知识的能力。

这对我们将来学习和工作都有很大的帮助。

本船为6000T近海成品油船。

本船的设计，总体上满足设计所需的要求。

全文内容包括任务书分析，主要要素的确定，船体型线设计，船舶性能计算，总布置设计，舱容和各种载况下的稳性计算，阻力计算，螺旋桨和舵设计等。

整个设计过程以货舱舱容、稳性、操纵性和经济性为中心。

确保设计的船具有足够的载货量，改善设计船的稳性和操纵性，同时具备良好的经济性。

设计船的主要数据如下：

全文用确凿的数据和丰富的图表对以上内容进行了说明，对6000T近海成品油船的设计做了全面的阐述，内容丰富而具体。

尽管在设计的过程中，尽了自己最大的努力，但是由于水平和经验有限，难免出现缺点和不当之处。

因此恳切的希望各位老师批评和指教，提出宝贵的意见。

1毕业设计任务书分析

1.1设计要求

1.1.1船型,航区及用途

本船为钢质、单甲板、双壳、双底，单机单浆，柴油机驱动的尾机型一级成品油散装运输船。

主要航行于大连港至上海港之间，以及沿途的各个港口之间，以长江中下游A级航区为主要航段。

主要装运闪点不超过60°,雷特蒸气压低于大气压的成品油。

1.1.2载重量

本船载重量为6000吨。

1.1.3船级及规范

本船按”CCS”登记入级,设计应满足现行”CCS”《钢质海船入级与建造规范》、”GMSA”，《船舶与海上设施法定检验规则》（国内航行海船法定检验技术规则）及相应法规对油船的要求。

1.1.4航速,续航力

船舶在满载状态，服务航速下的续航力4000nmile。

航速：

本船满载试航速度不低于13kn续航力：

4000nmile

船员：

20人

2.6稳性及干舷

本船各项装载性能及破舱稳性均满足中华人民共和国海事局《船舶与海上设施法定检验规则》（国内航行海船法定检验技术规则2004）的要求。

2.7舱容

本船全船共设置8个液货舱，设计载货舱容共计8281.409，满足设计舱容载货要求。

2.8主要舱室布置

1）在#165~船首设置首尖舱兼首压载水舱。

2）在船尾#-6——#3设有尾压载水舱，本船在货油舱区域两舷设置双壳。

3）在#10~#166肋位内设有高度为1.027m的双层底，分布于机舱区、货油舱区

4）机舱设在#10~#36肋位，Lm=15.6m。

5）在#41~#51肋位设燃油舱。

6）货油舱设在#56~#158肋位。

7）舵机舱设在#-6~#3肋位。

8）日用淡水舱设在#4~#11肋位。

其余布置参考总布置图

2.9船体结构

本船采用纵、横混合骨架形式，首尾为横骨架式，中部货油舱区域为纵骨架式，全船肋距为600mm。

货油舱区域设双层底。

全船共设6道全通水密舱壁和一道纵向水密舱壁，将全船划分为8个液货舱。

全船结构的骨材和型材按规范要求采用“A”级钢。

2.10推进设备

2.10.1主机

型号：

SL35MC　额定功率：

3000kw

额定转速：

210rm数目：

1台

重量：

5500kg

外形尺寸：

2.10.2减速齿轮箱

减速比：

i=1

2.10.3螺旋桨

盘面比：

0.311桨径：

3.98m

螺距比：

0.66推进效率：

0.583

叶数：

2.10.4舵设备

本船设流线型舵1只，面积及展弦比见后附舵设计

2.11其它设备

2.11.1锚设备及系泊设备

本船首锚设A3300kg霍尔锚3只，其中一只备用。

设有档锚链，总长555m,其中左舷255m，右舷250m。

设电动液压起锚机1台。

2.11.2航行信号设备

1）船上的信号桅用于布置信号灯和航行设备的天线以及悬挂号旗和其他设备。

其位置、高度按信号设备潜规的规定来确定

2）本船配有的航行设备有磁罗经1台，雷达1部，测深杆4根，测深锤2只，天文航海仪器有：

船用时钟3只，秒表2只，光学仪器有双筒望远镜2只，看图放大镜2只，温度计2只,无液气压计1只，倾斜指示器2只,海图仪器1。

3）本船配置的航行信号设备有:

桅灯1只,左舷灯1只,右舷灯1只,艉灯1只,锚灯2只,红色环照灯2只,白环照灯1只,黄闪光灯1只,红旋转闪光灯1只；锚球3只,中型号笛1只,号锣1只,大型号钟1只,国旗（3号,4号）各1面,5号国旗2面,国际信号旗（3号,4号）各1套,红旗1面,手旗1面。

2.11.3救生、消防设备

1）救生设备

本船配有救生圈10只，其中带救生浮索救生圈5只，带自亮浮灯救生圈2只，带自亮浮灯及烟雾信号救生圈3只。

胀式救生环2只。

旅客救生衣16件。

2）消防设备

消防员装备4套，，包括防火服，消防靴和手套、头盔，手提安全灯，消防斧，储压式呼吸器，储压式备用氧气瓶，耐火救生绳等。

货油舱及甲板设泡沫灭火系统及水灭火系统。

甲板设降温撒水管系。

2.11.4其他

罗经甲板上设有灯桅、雷达、磁罗经等号笛。

3船舶主要要素确定

3.1主要要素估算

3.1.1（第一次近似估算）

近年来，有增大趋势

708所公式：

建议k取1.0~1.02，取1.0得：

3.1.2估算

3.1.3LPP估算

（1）

C根据兰伦水池试验资料修正后建议：

C取7.09

（2）船舶设计使用手册统计公式：

（3）低阻船长

（4）统计回归公式：

小，B、D均有增大趋势，、BT、DT增大。

（5）

取

3.1.4傅汝德数估算

3.1.5B、D、T估算

据对统计资料中4000吨-35000吨油船及部分6000吨级成品油船数据的统计回归插值得：

B=17md=6.4mD=7.9m

3.1.6估算

据亚历山大公式：

，C建议取1.08

，取1.003

3.2性能校核

3.2.1排水量校核

（1）钢料重量

；油船取80kgm3

A1：

干舷修正，油船取0.96

A2：

甲板层数修正，单甲板取1.0

A3：

上层建筑修正，取1.02

A4：

航区修正，无需水区加强，取1.0

（2）木作栖装重量

建议成品油船取2.65

（3）机电设备重量

海军系数法：

（型船）

设计船，取3000t

所以

，符合设计要求。

3.2.2航速校核

根据瓦特生公式

，N为螺旋浆转速rmin

=1.063

符合设计要求。

3.2.3稳性校核

1）重心高度估算

①船体钢料重心同度

考虑快速必性本船加球首，则，则

②栖装重心高度

为相当型得即型深加上层建筑容积除以甲板面积：

考虑初步计算取D为型深：

③机电重心高度

④载重量重心高度，根据型船公式：

油船取：

2）初稳性估算

根据静力学：

又

3）横摇周期估算

根据CMSA《船舶与海上设施法定检验规则》

横摇自摇周期：

f根据CMSA规则表2.1.8得f=1.01

4船舶型线设计

4.1概述

船体型线是关系船舶技术──经济性能的全局性设计项目之一。

主尺度确定之后，型线设计应与总布置设计互相配合进行。

正式的型线图是后续的结构设计性能计算的依据。

型线设计的好坏直接影响到船舶的快速性、稳性、耐波性等性能，同时也会影响到船舶的总布置和建造工艺。

因此，型线设计必须考虑到下述三个方面：

（1）要保证设计船具有良好的航运性能

一般来说，除了应具有足够的浮力之外，主要还应从快速性、耐波性、稳性、及抗沉性上来考虑船体水下部分的型线；同时水上部分的外形和尺寸也很重要，力求做到船体水下和水上两部分型线在几何上的合理配合。

（2）应满足总布置的要求

包括需要的甲板面积、船舱尺度、舱口尺寸、机舱和设备的布置、浮态调整等总布置的要求。

在总布置和性能相矛盾时，应适当降低对某些性能的要求，以照顾布置上的经济、合理、实用和安全。

（3）考虑结构合理、简易，达到施工、维修方便

在型线设计中考虑船舶性能、总布置、结构、工艺等要求时，首先要根据不同类型船舶的不同使用特点，综合权衡。

另外，设计中可参照优秀的母型船型线，并按设计船要求用适当的方法作适当的修改。

型线设计的方法概括起来有三种：

自行设计法、改造型线法、应用系列型线。

实际上，各种方法不能截然地分开。

自行设计法也要广泛利用型船和系列型线资料，改造型船法也要体现设计者的主观意图。

结合设计任务书上的要求，考虑到本船的具体情况，在本次的设计中采用图谱法设计。

4.2BSRA型线改造

4.2.1型线特征

BSRA系列的基本母型虽然是相互独立的，但其横剖面形状基本一致，属于中V型。

船底舭部略有升高，侧面轮廓线其尾部为巡洋舰尾，首柱在水下切除较多。

首轮廓线在Cb>0.7时随Cb的不同而有所变化，而且浮心位置的变化对其也有影响。

参数变化范围：

方形系数：

=0.55—0.85。

浮心纵向位置：

在标准浮心位置前后约-2-2（%Lpp）范围。

宽度吃水比：

BD=2.0-4.0.

长度排水体积比：

。

Fn=0.12-0.27

4.2.2主要参数确定

1）确定

根据诺基德公式：

当Fn0.24时，经济的值为：

另据船舶设计实用手册式5.2.8.5，适用于Fn＝0.178-0.327沿海船。

由船舶设计原理图6.2.2最佳Cp与Fn的关系图得Fn=0.21,Cp=0.69-0.74

查图6.2.3,Cb,Cm,Cp关系曲线得已知Cb＝0.71，得Cm=0.989,得

2）LCB确定

最佳浮心位置纵向位置Xb查图6.24，由

做全船总布置草图得

又标准BSRA中，LCB＝＝0.70%Lpp

与标准值之差＝-0.34％Lpp.（舯前）

4.2.3型线改造

1）船舶主要要素

总长:

108.30m设计水线长：

105.33m

垂线间长：

103.00m型宽：

17.00m

型深：

7.90m设计吃水：

6.40m

排水量：

8415.t浮心纵向位置：

0.538m

方形系数：

0.73棱形系数：

0.738

舯剖面系数：

0.989水线面系数：

0.850

2）LCB与标准值的差别

LCB=1.407552=0.36%Lpp.

标准BSRA中，LCB＝＝0.70%Lpp

与标准值之差＝-0.34％Lpp.（舯前）

3）把基本线型调整到所要求得LCB值。

从图62上Cb=0.71处读取LCB移动1％视各站的移动量，乘以偏移系数，所得变量列于下表：

表4.1LCB改变0.34％Lpp各站所需移动的量值

站号

偏1%

偏0.34%

型线图显示数据

尾垂线0

0.0530

0.0180

0.1201

0.1760

0.0598

0.3989

0.4120

0.1401

0.9339

0.6470

0.2200

1.4665

0.9290

0.3159

2.1057

112

1.2870

0.4376

2.9172

1.6840

0.5726

3.8171

212

1.9880

0.6759

4.5061

2.1540

0.7324

4.8824

312

2.2590

0.7681

5.1204

2.3170

0.7878

5.2519

2.3570

0.8014

5.3425

2.3570

0.8014

5.3425

612

2.3570

0.8014

5.3425

2.2030

0.7490

4.9935

712

2.0630

0.7014

4.6761

1.7730

0.6028

4.0188

812

1.3940

0.4740

3.1597

0.9480

0.3223

2.1488

914

0.6690

0.2275

1.5164

912

0.4680

0.1591

1.0608

934

0.2790

0.0949

0.6324

首垂10

0.1120

0.0381

0.2539

4）绘制草图

5）测量并记录标准型值

4.3手工绘制型线图

在静水力计算完成后（第五章将详细阐述）即可绘制正式的标准型线图

（1）画格子线

本次采用电子版的格子线。

（2）画横剖面图

横剖线图是绘图中的重点、难点。

最好的方法是先用一张白纸做出横剖线图，便于以后的修改。

根据上述从图谱中得到的设计船的标准水线的取值绘出1各条标准水线，然后，再根据各站的半宽值绘制出本船的各条横剖线。

在绘制过程中，严格遵守从图谱中获取的各站半宽值，特别是水下部分的型值，如果在绘制横剖线时，为了保证型线的光顺性与协调性可以适当地修改设计船水上部分的型值。

在绘制完各条横剖线后，再在该横剖线图中重新绘制出各条水线，根据本船的设计吃水和型深的实际特点，本船共设10条水线，其中水上部分2条。

这样就可到各条水线在每一站上的半宽值，以便在后面绘制半宽水线图。

（3）绘制侧面轮廓线、甲板平面轮廓线

绘制侧面轮廓线，包括船舶的首尾侧面轮廓线、船底线和舷弧线，在设计中主要是参考型船的首尾形式，并且前面已经分析了本船的首尾形状及船底形状，结合设计船的自身特点自行绘制。

甲板平面轮廓线是指甲板边线的水平投影，它反映甲板的面积大小及首尾部分的形状。

由于本船为货船，因此甲板平面轮廓与总布置尤为重要，应结合货舱口尺度、设备的布置、甲板作业和装卸货物等要求加以考虑。

在设计时，先对船舶的大概布置做一个草图，按总布置的要求进行设计。

（4）画半宽水线图

对应横剖面图中各条水线与各条站线的交点的半宽值，用纸条在半宽水线图上描绘出各点，并光顺连接，做出半宽水线。

（5）在纵剖线图上做出三条纵剖线。

（6）画横剖面图

根据已光顺的横剖线图、半宽水线图和纵剖线图，由投影关系做出型线图中的横剖线图。

（7）检验、量型值、标注

画斜剖线，检验已做出的型线图对不光顺及投影关系不正确的地方进行修改，以达到型线图的要求——“关顺性、一致性、协调性”。

检验完毕后，在图上读出型值，并对图纸进行标注。

型值表：

水线

平底线

H满载

满载吃水6.5米时，在龙骨线上的高度

0.5000

1.0000

1.5000

2.5000

3.5000

4.5000

5.4000

6.4000

7.5000

8.5000

尾垂线0

0.0009

0.0010

0.0012

0.0013

0.0015

0.0029

0.1799

1.9503

3.2257

3.8932

0.1289

0.1709

0.2508

0.2517

0.3014

0.3066

0.6434

1.5984

2.9987

4.2516

4.9032

0.1261

0.5113

0.6396

0.7673

1.0216

1.2908

1.8164

2.8393

3.9729

5.0725

5.7463

0.1316

0.9370

1.2569

1.4001

1.7879

2.2986

2.9415

3.9419

4.8702

5.8520

6.3936

0.2152

1.3672

1.7792

2.1227

2.6829

3.2734

4.0045

4.8741

5.6834

6.4409

6.9852

112

0.4346

2.4481

3.1481

3.6488

4.4145

5.0531

5.7435

6.4120

6.9339

7.4243

7.5823

0.9642

3.7681

4.4982

5.1191

5.8938

6.5272

7.0532

7.4655

7.7736

8.0043

8.1007

212

1.9988

5.0304

5.8703

6.3191

7.1041

7.6486

7.9153

8.0221

8.1331

8.2723

8.3880

3.4471

6.2421

7.1020

7.5450

8.0096

8.2626

8.3484

8.4414

8.4876

8.4956

8.5000

312

4.8959

7.1432

7.7400

8.0886

8.3827

8.4719

8.4751

8.4790

8.4929

8.5000

6.0427

7.6872

8.1328

8.4224

8.5000

6.7545

8.0536

8.3962

8.5000

6.4437

7.8986

8.3389

8.4881

8.5000

612

5.5786

7.4522

8.0180

8.2970

8.4928

8.5000

4.1393

6.6666

7.3834

7.8600

8.2895

8.4785

8.4883

8.4937

8.4941

8.4967

8.5000

712

2.3666

5.3886

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