1、 毕 业 论 文（设计）题 目： 散货船快速性研究 学 院： 船舶与海洋工程学院 学生姓名： 专 业： 船舶与海洋工程 班 级： A09 船舶 指导教师： 起止日期： 2012.09.152013.4.8 2012 年 9 月 15 日浙江海洋学院本科毕业论文 目录目 录1.绪论 31.1 引 言 .31.2 设计任务和主要内容 .52.总布置设计 62.1 总布置 .62.2 舾装数及锚泊设备计算 .73.性能设计 73.1 重量重心 位置计算 .73.2 浮态与初稳性 .103.3 阻力估算 153.4 舱容校核 .174.螺旋桨设计 184.1 船型主要参数 .184.2 主机与螺旋桨参
2、数 .184.3 设计工况 .194.4 推进因子的决定 .194.5 可以达到最大航速的计算 .204.6 空泡校核 .214.7 强度校核 .234.8 螺距修正 .254.9 重量及惯性矩计算 .264.10 敞水特征曲线 .274.11 系柱特性计算 .284.12 航行特性计算 .294.13 螺旋桨计算总结 .304.14 螺旋桨绘制 .31浙江海洋学院本科毕业论文 目录5.总结 315.1 船体说明书 .315.2 感受和致谢 .33参考 文献 .36外文译文 .37浙江海洋学院本科毕业论文 摘要1散货船快速性研究叶 强（浙江海洋学院 船舶与建筑工程学院，浙江 舟山 316000
3、）摘 要本船为 7000t 载重量的散货船，船型设计计算的主要内容包括三个部分：第一，对母型船的总布置设计，包括总布置和舾装数，并绘制总布置图；第二，性能计算，包括重量重心计算、浮态与初稳性、阻力估算并绘制阻力曲线图、舱容校核等，其中根据船舶的装载状况的不同，分满载出港、满载到港、空载出港、空载到港，各自的排水量分别为9121.60t、8189.86t、6971.76t、6040.02t，修正后的初稳性高分别为5.49m、4.699m、6.73m、6.319m；第三，螺旋桨设计，包括空泡校核、强度校核、重量及惯性矩计算等。关键词 散货船；总布置设计；初稳性高；螺旋桨 浙江海洋学院本科毕业论文
4、摘要2Bulk carrier speedability researchQiang YeSchool of Naval Architecture and Civil Engineering, Zhejiang Ocean University, Zhou Shan, Zhejiang 316004Abstract This ship is 7000 t capacity of bulk carrier, ship form design and calculation of the main content includes three parts: Firstly, the mother
5、ship general arrangement design, including the general arrangement and equipment number, and draw general arrangement; Secondly, performance calculation, including weight calculation, float state estimation and map the initial stability, resistance and the resistance curve, capacity checking, etc.,
6、among them according to different ship loading conditions, the full load departure, full load, no-load clearance, racing to the port to port, the respective displacement were 9121.60 t, 8189.86 t, 6971.76 t, 6040.02 t, the adjusted initial stability high respectively is 5.49 m, 4.699 m, 6.73 m, 6.31
7、9 m; Thirdly, the propeller design, including the cavitation check, intensity, weight and moment of inertia calculation, etc.Key Words bulk carrier; general arrangement design; high initial stability; propeller浙江海洋学院本科毕业论文 正文31.绪论1.1 引 言20 世纪 50 年代以前没有专用散货船，都是用普通杂货船运输散货。粮食、水泥等散货的流动性比液体小，都有一定的休止角，因而装
8、这些散货时在舱口围扳内装满后，舱口四周的甲板下仍留有一个棋形空档。船在海上发生横摇后，散货流向空档，形成横贯整个船宽的自由表面。出现较大横摇时散货将流向一舷，船随即横倾，在风浪中很容易发生倾覆事故。据统计，20 世纪 50 年代全世界有 150 余艘运送散货的船发生海损事故。为了解决这个安全问题，才逐步形成了现在广泛应用的典型专用散货船结构型式：两舷布置底边舱加高舱口围板以保证满舱，两舷布置底边舱便于清舱，也能增加抗沉性；双层底和四个边舱区采用纵骨架式结构以保证船体总纵强度，两舷边舱之间水线附近的总纵弯曲应力很小，采用结构比较简单的横骨架式结构：两个货舱口之间的甲板不参与保证总纵强度，这里的甲
9、板板明显地比舱口线以外的甲板板薄，骨架也减弱。典型专用散货船的出现，较好地解决了散货流动问题，改善了散货运输的安全性，使海上散货船运输进入一个新的发展阶段。在随后的几十年里散货船得到了迅速发展，1960 年只有 1/4 的散货由单甲板承运，而自 1980 年以来，几乎所有的散货都由专用的散货船承运。20 世纪 80 年代中期以后，散货船船体损伤引起的沉船事故逐渐增多，散货船的安全问题再度受到世人关注，目前已经出现了双壳体结构散货船，虽然双壳体散货船的空船重量和建造成本有所增加，但其安全、经济和运营优势越来越得到航运界的认同，散货船的双壳化己是大势所趋。自从 20 世纪 50 年代中期，由遮蔽甲
10、板船发展而来的散货船技入营运以来，散货船队经过五十多年的发展，已经成为世界海上运输中一股举足轻重的运输力量。据 1992 年初的统计，全世界共有干散货船 4846 艘、21590 万载重吨；到 1995 年 1 月 1 日，整个世界散货船队 300 总吨以上的船舶己达 5342 艘，计 21890 万载重吨。另外还有 ORE/BULK/OIL（OBO）型船 239 艘，2690 万载重吨；1998 年底，全球共有 1 万吨以上的散货船 5518 艘，总载重量26550 万吨，约占商船总吨位的 34.2%。在“9.11”恐怖事件和全球经济低迷的影响下，2002 年世界船运市场不景气，到 2002
11、 年底，世界上共有散货船 5779 艘，总计约 26300 万载重吨，约占世界商船总量的 1/3。进入 2003 年之后，国际造船市场和航运市场持续好转，全球新船订造异常活跃，世界新船订单量大幅增长，全年造船产量也突破了历史最高纪录。2003 年世界新船成交量、手持订单量和造船产量三大造船指标突破历史最高纪录，散货船新船订造量比上一年同期增长 24%左右。而散货船的发展趋势主要体现在双壳化、大型化、快速性、多用途化、使同年限增长、环保和自动化程度提高等几个方面。 在国内，散货运输约占货运量的 40%，日益发展的散货船队在能源运输、国际贸易中是一支主力军，在国民经济发展中占有重要地位。从船队结构
12、情况看，我国干散货船队船舶吨位偏小，平均载重吨低于世界平均水平，其中 2 万5 万吨散货船约占 43%。而且这些 2 万5 万吨浙江海洋学院本科毕业论文 正文4散货船船龄老化情况比较严重：从船队规模看，2000 年以前 2 万5 万吨散货船的数量基本满足国内运输需要，2000 年后随看货运量的增加，尤其是我国矿石的进口量近儿年的持续快速增加，极大地增加了散货船货运量。因此，我国船队最近几年应加快老龄散货船的更新及大型散货船的建造，以适应我国经济发展的需求。 在国内，散货运输约占货运量的 40%，日益发展的散货船队在能源运输、国际贸易中是一支主力军，在国民经济发展中占有重要地位。从船队结构情况看
13、，我国干散货船队船舶吨位偏小，平均载重吨低于世界平均水平，其中 2 万5 万吨散货船约占 43%(以载重吨计)。而且这些 2 万5 万吨散货船船龄老化情况比较严重：从船队规模看，2000 年以前 2 万5 万吨散货船的数量基本满足国内运输需要，2000 年后随看货运量的增加，尤其是我国矿石的进口量近儿年的持续快速增加，极大地增加了散货船货运量。因此，我国船队最近几年应加快老龄散货船的更新及大型散货船的建造，以适应我国经济发展的需求。 随着世界经济的发展，散货船运输在经济发展中的作用日益重要。要实现我国成为世界第一造船大国的目标，首先就要在产量上超过日本和韩国，为此应该把吨位大、技术难度小、已形
14、成优势的三大主力船型之一的散货船作为发展的重点，加大投入，增加技术储备，积极参与国际竞争。目前国内的各大船厂都在努力打造自己的品牌船型，像上海沪东船厂设计被誉为“中国沪东型”的 7.4 万吨散货船、上海外高桥造船厂开发建造的 17.5 万吨好望角型散货船、渤海船舶重工有限责任公司的 17.4 万吨双壳体散货船等都是国际上极具竞争力的散货船型。目前国内外的散货船需求大增，我们应该抓住机遇，加快散货船的建造和运输的发展，为我国的经济建设服务。而对于散货船的设计开发中，对载重量要求的提高外，对快速性这一方面的的要求也再不断的提升，故而对其研究是比较重要的一环。虽然近些年来石油价格有涨有落，但适当提高
15、航速有利于提高运输的经济性，所以近几年建造的散货船服务航速略有提高。以好望角型散货船为例，七、八年前有些好望角型散货船的服务航速尚有 13.5 节或 14 节的，但近年建造的好望角型散货船的服务航速都在 14.5 节以上，最近不少船东都要求服务航速达到 15 节以上。因此，在船舶初投资增加不多的条件下，如何提高船舶载重量和服务航速是开发好望角型散货船的一个重要研究课题，也是一个较难解决的课题，所以当前世界上对新的大型散货船的研究开发中，大方形系数线型快速性和结构设计中减轻船体重量已成为重要的研究内容。 浙江海洋学院本科毕业论文 正文51.2 设计任务和主要内容1.2.1 设计任务船名： 700
16、0t 散货船航区： 无限航区船型： 钢质、单甲板、尾机型、单桨、单舵，由柴油机驱动的散货船，具有球尾和球鼻首线型。用途： 主要用于运载煤、矿砂、袋装谷物船舶主尺度：总 长 108.00m水线长 104.80m垂线间长 102.00m型 宽 17.20m型 深 9.30m设计吃水 7.00m梁 拱 0.30m尾楼高度 2.50m甲板高度 2.50m肋 距 0.68/0.65/0.60m船员额定 20 人齿轮箱减速比： 3.95：1主机：型号：8DKM-28，1 台；额定功率：2500KW；缸数：8；额定转数：750R/min辅机：型号：Z6170Z LC、X6170ZC -06、1FC5 404
17、-6TA，各 1 台；额定功率：300KW；250KW。续航力自持力：满足船舶在满载状态，服务航速（Vs=12 海里/小时）时的续航力为6000 海里以上。60 天以上的自持能力。船体结构（材料、结构形式等）：本船为钢质全电焊船舶。船体结构采用混合结构形式。即货舱区域上甲板、顶边水舱、双层底为纵骨架式，机舱、货舱舷侧、首尾结构、上层建筑、甲板室为横骨架式。船级社、船级符号：入 CCS 级,（CSA 5/5 Bulk Carrier, Strengthened for Heavy Cargos 浙江海洋学院本科毕业论文 正文6 CSM）设备要求：按法规和规范要求配备2.总布置设计 总布置设计是船
18、型设计过程中的一个重要环节，是一项基础性的工作。它对设计工作顺利进行和保证新船设计质量有重要意义。而本次是对给定7000t散货船船型的设计计算，所以按照给定的设计要求，是对总布置进行设计。2.1 总布置本船主甲板以下设14 道水密横舱壁，从尾至首分设舵机舱和尾压载舱（左右）、No.2 淡水舱（左右）、冷却水舱、机舱、重油舱、轻油舱（左右）、货舱、压载水舱（左右）、No.1淡水舱（左右）、锚链舱和首尖舱兼压载舱。尾甲板室内设9 间单人间、1 间公共卫生间、1 间会议室；船员一甲板室内设有7 间单人间（其中5 间自带洗手间）；船员二甲板室设有4 间单人间（都自带卫生间）和1 间娱乐室。#10-#2
19、6 为机舱平台。尾楼甲板中露天平台上设有两艘20 人全封闭救生艇。首升高甲板和尾楼甲板处设有系泊锚泊设备、门柱具体布置详见（“总布置图”ZHC413-100-01）1.1 总布置的划分包括主船体的船舱划分和上层建筑的划分。1) 主船体的划分主要是确定水密舱壁、甲板、边舱的设置和划分水密舱壁设置： 据法规和规范（1.1.1）对水密舱壁设置的规定：1：一道防撞舱壁；一道尾尖舱舱壁；机舱在船中的船舶，设二道舱壁构成机器处所的边界；机舱在尾部的船舶，在机器处所前部设一道舱壁；设有电力推进装置的船舶，发电机舱和机舱都应由水密舱壁封闭。2：任何船舶均应该设置防撞舱壁（通常指首尖舱后端的舱壁）；2）肋骨间距
20、规范规定标准肋骨间距为： 0.16.508bsSLm而本船肋骨间距为0.68/0.65/0.60m。3）本船采用尾机型，这种机舱布置有利于提高效率，降低成本，轴遂较短节省舱容，但机舱偏后不利于浮态调整。4）主要舱室划分本船主甲板以下设14 道水密横舱壁，从尾至首分设舵机舱和尾压载舱（左右）、No.2 淡水舱（左右）、冷却水舱、机舱、重油舱、轻油舱（左右）、货舱、压载水舱（左右）、浙江海洋学院本科毕业论文 正文7No.1淡水舱（左右）、锚链舱和首尖舱兼压载舱。尾甲板室内设9 间单人间、1 间公共卫生间、1 间会议室；船员一甲板室内设有7 间单人间（其中5 间自带洗手间）；船员二甲板室设有4 间单
21、人间（都自带卫生间）和1 间娱乐室。5）上层建筑的划分：#10-#26 为机舱平台。且有尾楼甲板、船员一甲板、船员二甲板、驾驶甲板、罗经甲板。而且罗经甲板上有观望台。2.2 舾装数及锚泊设备计算根据船舶设计原理,文献20中规定的要求设定：1） 舾装数： 2/3/10647.38NBhA首锚数量为3 个，每个质量1920 千克，配拖索1 根，其长度为190 m，破断负荷370.7KN；系船索数量4 根，每根长度160 m，破断负荷147.1 KN。2）舵设备：本船采用一只流线型支承舵。舵叶面积 。平衡系数为0.26。210.7RpALd3）消防、救生设备：20 人全封闭救生艇2 只，救生衣20
22、件，配带救生浮索的救生圈4 只，带自亮灯的救生圈2 只，普通救生圈10 只等。.3.性能设计3.1 重量重心位置计算船舶的总重量是船上各项重量的总和。而如果知道各项重量 的重心位置（ ）,则tWttxyz船舶的重心位置（ ）可以很简单的计算出来了，但由于船上的各个组成部分项目,Gxyz繁多，都需要一一加以测算，过程会很繁琐，工作量会很大，所以本文将采用列表的形式来计算重量重心位置，简略了一些繁琐的计算过程。当然，由于散货船的装载情况不同，可以分为满载和空载（压载） ，而且又由于船舶的出港和到港的消耗品的重量不同，又可以细分，但总的大致就分为满载出港、满载到港、空载出港、空载到港，依次为：表 1
23、，表 2，表 3，表 4。浙江海洋学院本科毕业论文 正文8表 1 重量和重心位置计算（满载出港）垂向 纵向距基线 距船中序号 项目名 称 重量（ t）力臂（m) 力矩（tm） 力臂（m) 力矩（tm）1 空船 2121.60 6.10 12941.76 -6.10 -12941.76 2 人员 1.30 15.75 20.48 -38.92 -50.60 3 行李 0.90 15.75 14.18 -38.92 -35.03 4 粮食 1.60 7.65 12.24 -36.36 -58.18 609.59 5.31 3236.92 -33.43 -20378.59 5 燃油304.80 0.
24、60 182.88 -37.37 -11390.38 6 滑油 27.43 0.60 16.46 -38.31 -1050.84 23.33 8.05 187.81 -48.01 -1120.07 7 淡水46.67 4.86 226.82 42.45 1981.14 8 货物 5969.53 4.66 27818.01 4.57 27280.75 9 备品 14.85 6.76 100.39 -35.64 -529.25 0.00 7.98 0.00 4.59 0.00 10 压载水0.00 1.62 0.00 7.97 0.00 总计 9121.60 4.91 44757.93 -2.01
25、 -18292.81 浙江海洋学院本科毕业论文 正文9表 2 重量和重心位置计算（满载到港）垂向 纵向距基线 距船中序号 项目名 称 重量（ t）力臂（m) 力矩（tm） 力臂（m) 力矩（tm）1 空船 2121.60 6.10 12941.76 -6.10 -12941.76 2 人员 1.30 15.75 20.48 -38.92 -50.60 3 行李 0.90 15.75 14.18 -38.92 -35.03 4 粮食 0.16 7.65 1.22 -36.36 -5.82 60.96 5.31 323.70 -33.43 -2037.89 5 燃油30.48 0.60 18.29
26、 -37.37 -1139.04 6 滑油 2.74 0.60 1.64 -38.31 -104.97 0.23 8.05 1.85 -48.01 -11.04 7 淡水0.47 4.86 2.28 42.45 19.95 8 货物 5969.53 4.66 27818.01 4.57 27280.75 9 备品 1.49 6.76 10.07 -35.64 -53.10 0.00 7.98 0.00 4.59 0.00 10 压载水0.00 1.62 0.00 7.97 0.00 总计 8189.86 5.02 41153.48 1.33 10921.46 浙江海洋学院本科毕业论文 正文10
27、表 3 重量和重心位置计算（空载出港）垂向 纵向距基线 距船中序号 项目名 称 重量（ t）力臂（m) 力矩（tm） 力臂（m) 力矩（tm）1 空船 2121.60 6.10 12941.76 -6.10 -12941.76 2 人员 1.30 15.75 20.48 -38.92 -50.60 3 行李 0.90 15.75 14.18 -38.92 -35.03 4 粮食 1.60 7.65 12.24 -36.36 -58.18 609.59 5.31 3236.92 -33.43 -20378.59 5 燃油304.80 0.60 182.88 -37.37 -11390.38 6
28、滑油 27.43 0.60 16.46 -38.31 -1050.84 23.33 8.05 187.81 -48.01 -1120.07 7 淡水46.67 4.86 226.82 42.45 1981.14 8 货物 0.00 4.66 0.00 4.57 0.00 9 备品 14.85 6.76 100.39 -35.64 -529.25 410.10 7.98 3272.60 4.59 1882.36 10 压载水3409.59 1.62 5523.54 7.97 27174.43 总计 6971.76 3.69 25736.05 -2.37 -16516.77 浙江海洋学院本科毕业论
29、文 正文11表 4 重量和重心位置计算（空载到港）垂向 纵向距基线 距船中序号 项目名 称 重量（ t）力臂（m) 力矩（tm） 力臂（m) 力矩（tm）1 空船 2121.60 6.10 12941.76 -6.10 -12941.76 2 人员 1.30 15.75 20.48 -38.92 -50.60 3 行李 0.90 15.75 14.18 -38.92 -35.03 4 粮食 0.16 7.65 1.22 -36.36 -5.82 60.96 5.31 323.70 -33.43 -2037.89 5 燃油30.48 0.60 18.29 -37.37 -1139.04 6 滑油
30、 2.74 0.60 1.64 -38.31 -104.97 0.23 8.05 1.85 -48.01 -11.04 7 淡水0.47 4.86 2.28 42.45 19.95 8 货物 0.00 4.66 0.00 4.57 0.00 9 备品 1.49 6.76 10.07 -35.64 -53.10 410.10 7.98 3272.60 4.59 1882.36 10 压载水3409.59 1.62 5523.54 7.97 27174.43 总计 6040.02 3.66 22131.61 2.10 12697.50 3.2 浮态与初稳性概述船舶装载情况千变万化,在设计阶段只对几
31、种典型的装载情况进行浮态和初稳性的计算,其中应包括稳性最恶劣时的装载情况.对于普通船舶来说,所需计算的典型的装载情况有满载出港、满载到港、空载出港和空载到港四种情况。船舶在各种装载情况下浮态和初稳性计算通常是在上述的重量重心位置计算的结果的基础进行的，下面也是以表格的形式分 4浙江海洋学院本科毕业论文 正文12类情况进行计算的，依次为：表 5，表 6，表 7，表 8。表 5 浮态及初稳性计算（满载出港）序号 项目 单位 符号及公式 数值1 排水量 t 9121.602 排水体积 3m8899.123 平均吃水 m d 6.654 重心距船中 m Gx-2.015 浮心距船中 m B-1.096
32、 纵倾力臂 m G-0.927 纵倾力矩 tm ()Bx-8391.878 每厘米纵倾力矩 tm MTC91.239 纵倾值 m()10GBt-0.9210 漂心距船中 m Fx-1.1311 首吃水变化 m ()2Ltd-0.4712 尾吃水变化 m AFx0.4513 首吃水 m F6.1814 尾吃水 m AAd7.1015 重心距基线 m Gz4.9116 横稳心距基线 m ()MB10.4017 初稳心高 m Gz5.4918 自由液面修正值 m 1xwi-19 修正后的初稳性高 m 15.49浙江海洋学院本科毕业论文 正文13表 6 浮态及初稳性计算（满载到港）序号 项目 单位 符
33、号及公式 数值1 排水量 t 8189.862 排水体积 3m7990.113 平均吃水 m D 6.004 重心距船中 m Gx1.335 浮心距船中 m B-1.036 纵倾力臂 m G2.367 纵倾力矩 tm ()Bx19328.078 每厘米纵倾力矩 tm MTC88.269 纵倾值 m()10GBt2.19010 漂心距船中 m Fx-1.1111 首吃水变化 m ()2Ltd1.1212 尾吃水变化 m AFx-1.0713 首吃水 m F7.1214 尾吃水 m AAd4.9315 重心距基线 m Gz5.0216 横稳心距基线 m ()MB10.1517 初稳心高 m Gz5
34、.1318 自由液面修正值 m 1xwi0.43119 修正后的初稳性高 m 14.699浙江海洋学院本科毕业论文 正文14表 7 浮态及初稳性计算（空载出港）序号 项目 单位 符号及公式 数值1 排水量 t 6971.762 排水体积 3m6801.723 平均吃水 m d 5.254 重心距船中 m Gx-2.375 浮心距船中 m B-0.876 纵倾力臂 m G-1.507 纵倾力矩 tm ()Bx-10457.648 每厘米纵倾力矩 tm MTC85.139 纵倾值 m()10GBt-1.22810 漂心距船中 m Fx-0.7611 首吃水变化 m ()2Ltd-0.6212 尾吃
35、水变化 m AFx0.6113 首吃水 m F4.6314 尾吃水 m AAd5.8615 重心距基线 m Gz3.6916 横稳心距基线 m ()MB10.4217 初稳心高 m Gz6.7318 自由液面修正值 m 1xwi-19 修正后的初稳性高 m 16.73浙江海洋学院本科毕业论文 正文15表 8 浮态及初稳性计算（空载到港）序号 项目 单位 符号及公式 数值1 排水量 t 6040.022 排水体积 3m5892.703 平均吃水 m d 4.604 重心距船中 m Gx2.105 浮心距船中 m B-0.816 纵倾力臂 m G2.917 纵倾力矩 tm ()Bx17576.46
36、8 每厘米纵倾力矩 tm MTC82.139 纵倾值 m()10GBt2.14110 漂心距船中 m Fx-0.4711 首吃水变化 m ()2Ltd1.0812 尾吃水变化 m AFx-1.0613 首吃水 m F5.6914 尾吃水 m AAd3.5415 重心距基线 m Gz3.6616 横稳心距基线 m ()MB10.4117 初稳心高 m Gz6.7518 自由液面修正值 m 1xwi0.43119 修正后的初稳性高 m 16.319浙江海洋学院本科毕业论文 正文16表 9 各种装载情况浮态及稳性计算综合表序号 1 2 3 4装载情况 满载出港 满载到港 空载出港 空载到港排水量 (
37、)t9121.60 8189.86 6971.76 6040.02载货量（t） 7000 7000 0 0燃油（t） 914.39 91.44 914.39 91.44淡水（t） 70 7 70 7压载水（t） 0 0 3817.69 3817.69首吃水 Fd6.18 7.12 4.63 5.69尾吃水 A7.1 4.93 5.86 3.54吃水d（m）平均吃水 d 6.65 6 5.25 4.6横稳心纵向坐标 (m)Mz10.4 10.15 10.42 10.41重心横向坐标 (m)G4.91 5.02 3.69 3.66初稳性高 (m) 5.49 5.13 6.73 6.75自由液面修正
38、值 (m)- 0.431 - 0.431修正值稳性高 (m)1M5.49 4.699 6.73 6.319经浮态和初稳性计算结果，本船在各种装载情况下的纵倾值和初稳性高度都满足相关规范船舶的航行性能的要求。3.3 阻力估算在船舶设计过程中，当主尺度和船型系数被确定以后，必须要知道主机功率以预报船舶本报告达到的设计航速；如果主机功率已知，则需要估计阻力，以确定船的航速，便于初步分析、比较各种方案的优劣。此外在没有船模试验的船舶设计过程前提下，只能用近似估算来确定其阻力值。浙江海洋学院本科毕业论文 正文17本次设计船为单螺旋桨散货船，而陶德法（又称系列 60）比较适用单螺旋桨运输船的有效功率计算，
39、故而本次设计采用陶德法中的阻力回归公式来近似估算阻力大小，系列 60 的阻力回归公式是用线性回归分析方法处理系列 60 的试验图谱得到的。对于给定的 102.00m 设计散货船，其总阻力系数 的回归多项式为：102tC210223456728910112134156(/)(/)(/)(/)(/)/t bbb bbbbCALBdAxLBAdCLBxd式中： 为浮心纵向位置，以距船中的船长 L 的百分数计，舯前为正。bx为了便于确定回归系数，将上式化为下列线性形式： 10212345678901121341516Yaxaxaxax式中： =1； ； ； ；1x2(/7)/LB(/)LB0(.7)b
40、C； ； ； ； ； ；5(.).5b26x273x284x2951023x； ； ； ； ； ；12412134145154x654。00.3/8.tYC由上文数据：L=102.0m；B=17.2m； =0.821； =-1.2 代入得：bCb=1； =-0.713； =5.86； =1.21； =-0.573； =0.508； =34.34 1x23x45x6x7x； =1.464 ； =0.258 ； =-4.178； =-0.863 ； =0.409 ； =7.091 ； =-891011213143.358； =-0.693 ； =-0.839。156而对于本次设计的散货船，其速长比
41、： ，参照参考文1/.5/04.82swVL献中的21中的表 7-2 的陶德法回归方程系数，可得回归方程前的系数为:； ； ； ； ；10.79a20.3a30.6a4.7a5.16a； ； ； ； ；668198210490.879； ； ； ； ； 。2.813.54.15.16.将上面的系数代入线性回归方程： 10212345678901121341516.7.(0.)0.2(65)(7) 3.4Yaxxaxaxax8249.8(.79)(8)090135)1.6.581(.3).39由 推出：102102(7.5)/8.7tYC浙江海洋学院本科毕业论文 正文181021028.375.
42、35.967.tCY则设计散货船的总阻力 R 与航速 v 的关系为 ，其中：海水密度210tRCvS。31025/kgm表 10 航速、总阻力表总阻力 R（ ）510kN航速 v（ kn）满载出港 满载到港 空载出港 空载到港10 3.740 3.535 2.661 2.35211 4.525 4.278 3.220 2.84612 5.385 5.091 3.832 3.38713 6.320 5.975 4.497 3.97514 7.330 6.929 5.216 4.611由上表可得阻力曲线图，如下图 1 所示：图 1 阻力曲线图浙江海洋学院本科毕业论文 正文193.4 舱容校核舱容校
43、核就是对新船所能提供的各部分舱容进行估算或计算，然后与所需要的舱容做比较，需要时对设计进行调整，以满足舱容的平衡要求。本次设计采用的是局部容积的校核方法，因为各个舱室的容积都不是已知或明确告知的。设计船所能提供的货舱舱容： 382.756(.912)(0.51.80)40TCCVLAKm所需要的货舱容积： 3/71.99462CCVWk故而设计船所提供的货舱舱容略大于所需要的舱容，是符合要求的，无需调整货舱舱容。4.螺旋桨设计MAU 型四叶螺旋桨适用于所设计的散货船，而且计算简便可行，故而采用 MAU 型桨，通过上述的阻力估算数据获得设计船的有效马力，从给定的船型及经验公式确定推进因子；计算最
44、大航速；叶空泡校核，来确定螺旋桨主要参数；以及强度校核来确定桨叶的厚度，并进行螺距或浆叶厚度的修正；确定敞水性特征曲线的确定和航行特征计算;浆叶外形尺寸的计算并绘制螺旋桨的正视，侧视以及伸张轮廓图。4.1 船型主要参数船型：钢质、单甲板、尾机型、单桨、单舵，由柴油机驱动的散货船，具有球尾和球鼻首线型。总 长 LOA = 108.0 m设计水线长 LWL= 104.8m 垂线间长 LPP = 102.0m型 宽 B = 17.2m型 深 D =9.3m设计吃水 d = 7.0 m设计排水量 =10084.21t型排水体积 =9838.25 3浙江海洋学院本科毕业论文 正文20螺旋桨数 1 4.2 主机与螺旋桨参数型 号 8DKM 型柴油机 1 台 最大持续功率 3400 hpsp转 速 750 rpm 齿轮箱减速比： 3.95：1螺旋桨型式： MAU 系列螺旋桨叶数： 四叶螺旋桨材料： ZQAL 12-8-3-2 （K=1.2）材料重度： 7.4 g/m 3桨轴中心距基线 ZP=2.2 m螺旋桨构造型式： 整体式旋 向 右 旋4.3 设计工况阻力估算中涉及到的航速是 10kn-14kn，但在螺旋桨设计中，采用的计算航速是 12kn-15kn，因为设计航速为 12.5kn，故而在计算最大航速时，应该取些大于 12kn 的航速开始计算
