130客位栖凤湖游览船方案设计

130客位栖凤湖游览船 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 武汉理工大学毕业设计 武汉理工大学 本科生毕业设计(论文) 130客位栖凤湖游览船方案设计 学院(系 专业班级: 学生姓名: 指导教师 武汉理工大学毕业设计 学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名: 1 武汉理工大学毕业设计 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于1、保密囗，在 年解密后适用本授权书 2、不保密囗 。 (请在以上相应方框内打“?”) 作者签名: 年 月 日 导师签名: 年 月 日 2 武汉理工大学毕业设计 武汉理工大学本科生毕业设计(论文)任务书 学生姓名 专业班级 指导教师 工作单位 设计(论文)题目: 西枫湖库区 130客位游览船方案设计 设计(论文)主要内容: 一:设计要求 1. 船型、航区及用途 本船为钢质、单甲板、艉机型双体或单体船，船型根据调查结果确定。航行于西枫湖 库区，属B级。主要用于西枫湖库区旅游观光。 2. 船级 本船按“CCS”有关规定入级、设计、和建造。 3. 航速、续航力及自持力 本船试航速不低于15KM/h; 续航力 500 n mile;自持力 4 ,,或由设计者调查后确 定) 4. 主机、辅机及燃料 主机、辅机拟采用低油耗国产或引进专利国内生产柴油机，其型号与功率由设计者 按设计要求自行选定。 5. 设备 锚、系泊、舵、工作、救生、消防及航行信号等设备根据 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 要求及实际需要配置。 6. 乘员编制及配置 船员人数按需要及调查后自定,室内设施按舱室设备规范配置。 二、外文阅读与翻译 1、阅读有关文献。 2、翻译与设计任务有关文章，字符达2-3万。 三、要求完成的主要任务 3 武汉理工大学毕业设计 1.进行毕业设计调查，完成调查报告; 2.设计调查，完成调查报告; 3.论证、分析，确定主要要素; 4.型线设计，计算静水力，静水力曲线图及邦金曲线图; 5.总布置设计、舱容计算、纵倾调整，绘制总布置; 6.确定舱的主要要素，完成功率螺旋桨计算书及预报航速; 7.校核2个状态稳性及浮态计算，风压计算及稳性衡准; 8.编写设计报告书,字数不少于1万字，涉及参考文献不少于10篇，其中外文文献不少于2篇。 9.设计图纸，折合不少于5张1—2#图纸设绘工作量。 四、选作工作量 1、结构设计(包括结构计算书、基本机构图和典型横剖面图等) 2、稳性计算 3、舾装计算 五、必读参考 资料 新概念英语资料下载李居明饿命改运学pdf成本会计期末资料社会工作导论资料工程结算所需资料清单 1.本专业教材及有关船舶图册。 2.专业参考书:《船舶设计原理》、《船舶原理》、《船舶造型》、《船舶设计基础》、《运输船舶设计特点》、《船舶设备与系统》等。 3.专业期刊:《中国造船》、《船舶工程》、《船海工程》、《造船技术》、《中国水运》、《船舶》、《船舶设计通讯》和相关大学学报等。 4.规范:中国船级社《钢质内河船舶建造规范》(2009);中华人民共和国海事局《船舶与海上设施法定检验规则》《内河船舶法定技术检验规则》(2004)。 5.手册:《船舶设计实用手册》、《船舶科技简明手册》。 6.标准:《金属船体制图标准》、《船舶舾装设备》。 指导教师签名 系主任签名 院长签名(章) 4 武汉理工大学毕业设计 开题报告 1课题调查分析 1.1目的及意义 本设计课题为130客位栖凤湖游览船。 游览船属于内河观光旅游的小型船舶，国内现有的游览船，船型相对比较陈旧，缺乏相应的新型的较为现代化的符合现代人消费需求的游览船。对于本课题的设计，可以适当地改变一些当前状况。本船的设计采用CAD设计。 旅游业的飞速发展，是伴随着当下经济形势稳步上升的必然结果。古丈县栖凤湖库区作为典型的旅游业为主的农业地区，发展新型的观光游览船对于促进旅游业发展有重要意义。古丈县主要是客运为主，全县有客船43艘，1600多客位，历年客运量12万人次左右，相对于当地的旅游经济的发展，水运行业严重滞后。现有船舶多以小型木质客船为主，舒适性差，噪声大，无专用排污设备，不适用于当地旅游业的发展。因此，迫切需要新建新型的能体现当地文化底蕴，安全环保，舒适性高，经济性好的游览船。对于游览船的设计，必须紧密结合当地水文，航区状况，经济以及旅游业的发展现状，风土人情，文化底蕴等等信息，这将影响到设计船舶的经济效益和安全性能，从而影响船舶 设计方案 关于薪酬设计方案通用技术作品设计方案停车场设计方案多媒体教室设计方案农贸市场设计方案 的进行。 1.2. 库区水文及航区概况 栖凤湖景区位于酋水流域凤滩水库内，以酋水为干道，典型的山区库区航道，航道宽阔，流速小，风浪小，航道水深受凤滩水位调节控制，最大落差为30m，主航道在枯水季节仍为深水航道，但上游码头附近的航道受枯水季节的影响较大。除罗依溪、王村等少数阶梯式石级码头外，其他多数码头为原始状态。库区洪、枯水季节水位落差大，枯水季节旅客登船不便。 1.3. 游览船以及航区航线 本设计方案设计船舶为130客位内河游览船，航线为典型的罗依溪镇至王村，航区为B级 1.4. 航区 库区现有型船:栖凤湖60客位，80客位，120客位等型船。 2.基本内容和技术方案 5 武汉理工大学毕业设计 2.1.基本内容 1( 进行毕业设计调查，完成开题报告。 2( 根据设计任务书，通过技术经济论证分析，优选船舶主要要素。 3( 型线设计及静水力计算: 1)按型船改造，图谱或自行设计等方法,进行型线设计,绘制型线图,并提交 相应图纸 2)进行静水力计算，绘制静水力曲线图及邦金曲线或提交计算数据。 4( 总布置设计:完成1,2个液体舱的舱容要素计算、纵倾调整，完成设 计总布置图纸。 5( 性能校核 1)稳性计算:按法规要求进行4种状态的完整稳性计算 2)快速性计算:功率，螺旋桨计算书及预报航速 3)最小干舷和吨位计算 6( 其他设备 完成舾装数计算;锚、系泊、舵、起货、救生、消防及航行信号等设备根据 规范要求及实际需要配置;确定舵的尺度要素。 7. 编写设计报告，字数要求不低于1万字;所涉及参考文献不低于10篇， 其中，外文文献不少于2篇。 8( 设计图纸:折合不少于5张2#图纸设绘工作量。 9(外文阅读与翻译 2.2.技术方案 2.2.1. 船型、航区及用途 本船为钢质、单甲板、艉机型双体或单体船，船型根据调查结果确定。航行 于西枫湖库区，属B级。主要用于西枫湖库区旅游观光。本船为布置地位型客船，其 6 武汉理工大学毕业设计 设计思路与一般的散货船有差别。船长与船宽等主尺度的确定决定于船上空间的设置。设计船的傅氏数约在0.28左右，属于中高速船。本船无平行中体。 2.2.2. 船级 本船按“CCS”有关规定入级、设计、和建造。 2.2.3. 航速、续航力及自持力 本船试航速不低于15KM/h; 续航力 500 n mile;自持力 4 ,(或由设计者调查后确定) 2.2.4. 主机、辅机及燃料 主机、辅机拟采用低油耗国产或引进专利国内生产柴油机，其型号与功率由设计者按设计要求自行选定。 2.2.5. 设备 锚、系泊、舵、工作、救生、消防及航行信号等设备根据规范要求及实际需要配置。 2.2.6. 乘员编制及配置 船员人数按需要及调查后自定,室内设施按舱室设备规范配置。 3.进度安排 第1周通过调研，收集资料，对毕业设计内容进行思考，撰写完成开题报告、布置外 文资料翻译任务提交开题报告 第2-3周-分析优化论证、确定船舶主要要素，绘制布置草图提交尺度确定阶段报告及图纸 第4-6周设计与绘制型线图, 完成静力学计算、绘制静水力曲线图、邦金曲线图提交型 线阶段报告及图纸 第7-8周完成总布置设计，绘制总布置图提交总布置设计阶段报告及图纸 第9-12周1(计算液体舱舱容要素 7 武汉理工大学毕业设计 2(完成各种载况下船舶浮态，稳性衡准的计算 3(完成快速性预报 4(确定舵的尺度要素 5(完成最小干舷计算和吨位计算 6(完成舾装数计算及其他设备配置提交性能阶段计算报告 第13-14周完成结构计算书及相关图纸(基本结构图、典型横剖面图等等)交计算报告 书和图纸 第14-15周2.0翻译外文资料、编写毕业设计报告书提交全部设计资料 第16周-返回修改，准备答辩 4.指导老师意见 李成虎同学根据毕业设计任务书进行了调研和资料收集，基本掌握了所设计船型的基 本特点，进一步明确了设计对象基本参数，制定的技术路线合理，达到毕业设计开题要求，同意开题。 指导教师(签名): 年 月 日 8 武汉理工大学毕业设计 摘 要 本船为栖凤湖库区130客位钢质游览船，该船主要用于旅游业商用目的。根据当前 全球游艇业格局，本船重点在于外观、总布置和性能。本船的总体设计满足设计所需的要 求。本船属于布置地位型船舶，这类船舶的外观和总布置需求是确定主尺度时考虑的主要 因素。本船设计目标是在布置豪华舒适同时满足船舶性能要求，性能与经济性之间协同统 一，提高作为游览船的竞争力。 本文特色在于应用AUTOCAD进行该游船的部分设计。 关键词:游览船;总布置设计;型线设计;性能计算;AUTOCAD Abstract This vessel for Xi Feng Lake is steel mixed 130 rated seat sightseeing cruise ship which is mainly used for tour and sightseeing commercial purpose. According to the current passenger ship industry pattern in china, the vessel is focused on appearance, layout and performance. The overall design of this vessel has met the requirements of the design required. This vessel is focused on layout position,so the vessel layout and appearance is the main factor to consider when determining the main dimensions. This ship was designed to meet the economics and comfortable with a good ship performance at same time. It also need the coordinated unification between performance and economics to improve competitiveness as a super yacht. The features of this design is using AUTOCAD . Key Words:Sightseeing cruise ship ，Layout design，Type line design，Performance calculation，AUTOCA 9 武汉理工大学毕业设计 目 录 武汉理工大学本科生毕业设计(论文)任务书 ..................................................................... 3 开题报告 ................................................................................................................................. 5 摘 要 ..................................................................................................................................... 9 绪 论 ..................................................................................................................................... 14 第一章 任务书分析 ............................................................................................................. 15 1.1 设计任务书主要内容 ............................................................................................ 15 1.1.1设计目标 ...................................................................................................... 15 1.1.2 航区及用途 ................................................................................................. 15 1.1.3 规范及规则 ................................................................................................. 15 15 1.1.4设计要求 ...................................................................................................... 1.2 本船设计任务的简要分析 .................................................................................... 16 1.2.1开发设计新型游览船的意义 ...................................................................... 16 1.2.2本游艇设计要点 .......................................................................................... 16 第二章 主尺度确定 ............................................................................................................. 19 2.1主尺度的初步确定 ................................................................................................. 19 2.1.1船长L的确定.............................................................................................. 19 2.1.2船宽B的确定 ............................................................................................. 21 2.1.3型深D和吃水d的确定 ............................................................................. 21 2.1.4方形系数CB的确定 ................................................................................... 22 2.2主尺度校核 ............................................................................................................. 22 2.2.1估算本船排水量 .......................................................................................... 22 2.2.2估算本船的主机功率 .................................................................................. 23 2.2.3重量校核 ...................................................................................................... 23 2.2.4主尺度重新调整 .......................................................................................... 24 10 武汉理工大学毕业设计 2.2.5稳性校核 ...................................................................................................... 24 2.2.6横摇周期校核 .............................................................................................. 25 第三章 型线设计 ................................................................................................................. 26 3.1型线设计的分析 ..................................................................................................... 26 3.2型线基本参数与形状的确定 ................................................................................. 26 .................................................. 26 3.2.1首尾部分形式的确定 ................................ 3.2.2尾部形状及形式的确定 .............................................................................. 27 3.2.3棱形系数Cp和中剖面系数Cm的选取.................................................... 28 3.3型线的改造和绘制 ................................................................................................. 30 第四章 总布置设计 ............................................................................................................. 31 4.1总布置设计概述 ..................................................................................................... 31 4.2总体布局的区划 ..................................................................................................... 31 4.3主船体内船舱的划分 ............................................................................................. 32 4.3.1肋骨间距 ...................................................................................................... 32 4.3.2 水密舱壁 ..................................................................................................... 32 4.3.3 甲板与平台 ................................................................................................. 33 4.3.4上层建筑的划分 .......................................................................................... 33 4.3.5舱室和通道的布置 ...................................................................................... 33 4.4锚泊和系泊设备的布置 ......................................................................................... 34 4.4.1舾装数的计算 .............................................................................................. 34 4.4.2锚泊设备的确定 .......................................................................................... 35 4.4.3系泊设备的确定 .......................................................................................... 35 4.5救生设备 ................................................................................................................. 35 第五章 静水力计算 ............................................................................................................. 36 第六章 阻力计算 ................................................................................................................. 40 11 武汉理工大学毕业设计 第七章 螺旋桨设计 ............................................................................................................. 43 7.1船舶主要要素 ......................................................................................................... 43 7.2船身效率计算 ......................................................................................................... 43 7.3收到马力计算 ......................................................................................................... 43 7.4螺旋桨的初步设计 ................................................................................................. 44 7.4.1最佳转速的初步设计 .................................................................................. 44 7.4.2最佳直径的初步设计 .................................................................................. 46 7.5 螺旋桨的终结设计 ................................................................................................ 48 7.6空泡校核 ................................................................................................................. 50 ............................................................. 52 第八章 舵的主要要素的确定 ................................ 8.1 舵面积AR.............................................................................................................. 52 ..................................................................................... 52 8.2 舵高h ................................ 8.3 舵宽b ..................................................................................................................... 52 8.4 展舷比λ ................................................................................................................. 52 8.5 舵叶剖面形状和厚度比 ........................................................................................ 53 8.6 平衡比 .................................................................................................................... 53 8.7 桨、舵和尾型间的配合 ........................................................................................ 53 第九章 干舷计算 ................................................................................................................. 56 第十章 舱容校核 ................................................................................................................. 58 10.1 舱容校核的分析 .................................................................................................. 58 10.2 各舱的舱容计算 .................................................................................................. 58 10.2.1 燃油柜 ....................................................................................................... 58 10.2.2 滑油柜 ....................................................................................................... 58 10.2.3 淡水柜 ....................................................................................................... 58 10.3 舱容要素 .............................................................................................................. 59 12 武汉理工大学毕业设计 第十一章 稳性和浮态的校核 ............................................................................................. 60 11.1 各种载况下重量与重心位置的计算 .................................................................. 60 11.2 各载况下浮性、稳性等参数的计算 .................................................................. 62 1.3 横摇周期和横摇角的计算 .................................................................................... 65 11.4 进水角计算 .......................................................................................................... 66 1.5 静稳性和动稳性力臂的计算 .............................................................................. 68 1 11.6风压力臂的计算 ................................................................................................... 71 11.7稳性衡准 ............................................................................................................... 72 11.8 特殊稳性的校核 .................................................................................................. 75 11.8.1 全速回转时的稳性校核 ........................................................................... 75 11.8.2 乘客集中在一舷时的稳性校核 ............................................................... 76 ............................................................................................... 77 参考文献 ................................ 致 谢 ............................................................................................................................... 77 13 武汉理工大学毕业设计 绪 论 在经济飞速发展的今天，旅游业日益发达，在一些地区湖区旅游业成为重要的经济支点，老式的游览船安全性、可靠性、舒适性和经济性已经无法满足旅游业的发展，因此，游览船的性能变得越来越重要。旅游业的形式也呈现多样化，湖区游览观光是一种受众面很广的旅游形式。上升期的湖区观光旅游业需要新型的游览船，安全、经济、舒适的特点来满足游客的消费需求。所以，新型的游览船开发设计非常重要。 对于湖区观光船的设计，以安全性为前提，以经济性和舒适性作为主要设计指标，但在设计过程中，应该采用“适度”的原则，即适当超前、经济实用，体现出船上设备的先进性，要尽量简化设备，以控制船舶重量，将会有很大的经济价值。 14 武汉理工大学毕业设计 第一章 任务书分析 1.1 设计任务书主要内容 1.1.1设计目标 根据已有的型船资料和任务书要求，设计一艘130客位栖凤湖钢质游览船。 1.1.2 航区及用途 本船主要航线为内河湖泊B级航区。用于游览观光。本设计选择的航区是罗依溪镇至王村，航线9km，其风景宜人，码头条件较为简陋，多为自然岸坡。 1.1.3 规范及规则 本船设计应满足“CCS”《内河船舶法定检验技术规则》(2011)、《钢质内河船建造规范》(2009)等国家最新生效和修改的有关规范和规则的内河船舶设计及建造规范。 1.1.4设计要求 本船设计满足外观满足效果图、内装舒适，性能优异，安全可靠，经济性高，体现当地文化特色，便于施工建造等要求。 (1)船型 本船的船型参照型船资料，无球鼻艏，船首采用尖头平甲板形式，船尾为隧道型船，双机双桨。 (2)航速/客位数 设计吃水时的航速?15km/h，本船选择的吃水时航速为15km/h;航程设定:500海里左右;船员及服务人员6人;乘客130人。 (4)主机辅机燃料 按照设计要求进行选配。 (5)舱室布置 本船布置桌椅，中央空调以及露天棋牌桌。按船东要求进行适当调整。主甲板上设置主客舱、储藏室、服务台、卫生间等，上层设驾驶室、8人包间两间和游步甲板。 15 武汉理工大学毕业设计 (6)设备 锚、系泊、舵、救生、消防及信号等设备根据规范要求及实际需要配置。 1.2 本船设计任务的简要分析 1.2.1开发设计新型游览船的意义 本设计课题为130客位栖凤湖游览船。 游览船属于内河观光旅游的小型船舶，国内现有的游览船，船型相对比较陈旧，缺乏相应的新型的较为现代化的符合现代人消费需求的游览船。对于本课题的设计，可以适当地改变一些当前状况。本船的设计采用CAD设计。 旅游业的飞速发展，是伴随着当下经济形势稳步上升的必然结果。古丈县栖凤湖库区作为典型的旅游业为主的农业地区，发展新型的观光游览船对于促进旅游业发展有重要意义。古丈县主要是客运为主，全县有客船43艘，1600多客位，历年客运量12万人次左右，相对于当地的旅游经济的发展，水运行业严重滞后。现有船舶多以小型木质客船为主，舒适性差，噪声大，无专用排污设备，不适用于当地旅游业的发展。因此，迫切需要新建新型的能体现当地文化底蕴，安全环保，舒适性高，经济性好的游览船。对于游览船的设计，必须紧密结合当地水文，航区状况，经济以及旅游业的发展现状，风土人情，文化底蕴等等信息，这将影响到设计船舶的经济效益和安全性能，从而影响船舶设计方案的进行。 1.2.2本游艇设计要点 (1)总布置 根据设计要求，本客船主要为观光游览所用，设计中应注意融化文化特色，布置要求合理经济，满足性能要求，舒适性好。本船设置两层上层建筑，主甲板上设置114人大客舱，设桌椅和中央空调。客舱后面设置服务台，卫生间，储藏室和厨房等。因本船为短途观光船，故不设起居室，洗浴间等。驾驶甲板上设置驾驶室，两间VIP包间，和游步甲板。包间和驾驶室内设置桌椅，空调等。游步甲板上设露天棋牌桌椅。 (2)船型 16 武汉理工大学毕业设计 此游艇航行于内河湖区，客船上层建筑一般较发达，为了充分满足本船对于快速性与操纵性的要求，所以设计为双机双桨。同时，对于本客船的实际用途，将设计适用此用途的型线。对于是否有球鼻艏，首柱尾柱的样式等将会进行详细的分析，之后再决定采用何种样式。(具体见型线设计报告) (3)经济性 本船的设计工作应在安全性高的前提下，注重考虑经济性与舒适性的平衡，经济性来源于船东的要求，而舒适性来自客户的要求。在本船的设计中，应在适当满足舒适性的情况下，尽量减小成本，可以从航速，结构以及性能等方面考虑，避免不必要的浪费。 (4)完整稳性 《内河船舶法定检验技术规则(2011)》对此有所规定，通常设计时按照所给定的公式和图表进行，一般情况下完整稳性衡准数按此规范要求进行计算。基本满足对A、B、C 类客船， 对于本船，经自由液面修正后的初稳性高度应不小于0.35m。注意改善大倾角稳性。可采用增大型深吃水比值、加长水密上层建筑等措施来改善大倾角稳性。另外还可增大浸水角。 (5)防火结构 我国规范对此都有严格规定。如主船体及上层建筑均应以防火隔堵分隔成主竖区;起居处所应用防火隔堵与机器处所、装货处所、服务处所分隔;每一主竖区应有两以上的通道，其中起码一个梯道应以防火隔堵连续围绕等。 1.2.3本船的设计流程图 主要流程图如下: 17 武汉理工大学毕业设计 图1.1 布置地位型船舶设计流程 18 武汉理工大学毕业设计 第二章 主尺度确定 2.1主尺度的初步确定 本船为布置地位型船，其主尺度的确定方法与载重型船舶不同。其主尺度初步设计可分为船长L的确定，船宽B的确定，型深D和吃水d的确定，方形系数C的确定。规范b对于内河客串的要求为L/D?30，B/D?4.5。 2.1.1船长L的确定 布置型地位的船舶优先考虑主甲板上的布置形式，船长L可分为四个部分:主客舱的长度L1，机舱部分长度L2，船首部分长度L3，船尾部分的长度L4。 L=L1+L2+L3+L4=18+6+2.615+2.750=29.250 m 其中各部分的长度确定方法如下: 客舱部分长度L1 本船主客舱安排114客位，上层包间16人，客舱等级为软坐席客舱。主客舱内的桌椅按规范标准适当选取。考虑乘客的舒适感和客舱空间的充分利用(经济性)，选定桌椅的材质为软海绵座椅，木质长条桌，尺寸标准如下表所示: 名称 材质 尺寸(mm) 数量 座椅 海绵垫 45×45×45 114 桌子 木质 1000×40×720 5 表2.1 主客舱内两侧不设旁走道，中间设置一条主走道，客舱船长方向两端桌椅距离横向舱壁设置一定间隔。据规范要求以及客舱内客员情况，走道宽度可设置为1.2m，前段间隔设置为1.166m，后端间隔设置为0.484m，船长方向上的桌椅间隔设置为0.2m。 其主客舱的布置形式草图如下: 19 武汉理工大学毕业设计 图2.2 主客舱布置草图 则根据图2.2所示布置概况，计算L1结果如下: L,0.484，0.166，0.45，19，0.40，10，0.20，19,18m1 机舱部分长度L2的确定 机舱部分的长度包括机舱开口，储藏室，卫生间，服务台，厨房以及各类走道和间隔 的距离组成。 据规范和设计经验机舱开口尺寸设置为:2.5m×2.5m， 储藏室1m×1.5m, 卫生间1m×1.6m， 机舱开口后围板距艉尖舱壁间隔为0.5m，储藏室与卫生间间隔为1m。 机舱部分的布置如下图所示: 图2.3机舱部分布置草图 20 武汉理工大学毕业设计 依据图2.3的布置概况可确定机舱部分长度L4， L4=0.5+2.5+1+1+1=6 m 船首部分长度L3的确定 船首设置系泊设备等，该部分的长度根据相关设计规范和以往设计经验，其长度应在2m——3m之间，本船依据章节2.1.1-(1)中概况，取 L3=2.615 m 船尾部分长度L4的确定 船尾部分的长度的确定可参照2.1.1-(3)中的方法，取 L4=2.750 m 2.1.2船宽B的确定 对于归属于布置型地位的客船，船宽B的确定应首要考虑座椅的尺寸，排列方式，内外走道，游客通道等要素。 座椅和桌子的尺寸如表2.1所示，主客舱内不设外走道，中间设置一条纵向主通道，宽度为1.2m，客舱外壁至舷侧设置两条纵向走道，左右对称，宽度为0.75m。布置概况如图2.2所示。则船宽 B=1.2+0.45×6+0.75×2=5.4m 2.1.3型深D和吃水d的确定 型深D和吃水d设计应考虑应该考虑干舷，排水量以及稳性等方面，较大的型深、较小的吃水导致船舶稳性降低，且增加型深会大量增加船舶的空船重量，较不经济，型深过小，吃水过深则会导致干舷不足。本船D和d的设计可采取参考型船的方法。 客位 L/m B/m d/m D/m V/km•hPP 21 武汉理工大学毕业设计 -1 40 21 4.4 0.8 1.4 19.03 60 22 5.2 0.9 1.5 19.32 80 23 5.4 1.0 1.6 19.61 120 25 5.6 1.1 1.7 19.97 表2.4 栖凤湖系列型船主尺度 根据设计经验，此类客船吃水应在0.9m至1.3m之间，，型深一般不大于1.8m，设计船已初步确定的船宽B=5.4m。结合表2.4的数据，可选择型船80客位的型深和吃水作为初步确定的型深和吃水，即B=5.4m，D=1.6m，d=1.0m， Lpp=26m。 2.1.4方形系数CB的确定 内河客船的方形系数一般在0.5--0.65之间，本船方形系数的确定方法是选择型船作为参考，章节2.1.3中选择为80客位的型船，80客位型船的主尺度资料如下: LPP=23m，B=5.4m，D=1.6m，d=1.0m，CB=0.555. 本船的方形系数CB依据型船可初步选择0.55 本船初步确定的主尺度为: L=29.25m， LPP=26m，B=5.4m，D=1.6m，d=1.0m，CB=0.55 2.2主尺度校核 2.2.1估算本船排水量 根据章节2.1中初步确定的主尺度可估算本船的排水量: 22 武汉理工大学毕业设计 ?=CBLBdρk=0.55×26×5.4×1.0×1.0×1.006=77.683t，其中ρ=1，k=1.006 2.2.2估算本船的主机功率 所选型船资料LPP=26m，B=5.6m，D=0.95m，d=0.5m，VS=18km/h，?=44t，P=155kw。根据海军系数法(设计原理公式5.3.2): 233,V ,PC 代入型船数值得C=73.843，代入设计船的数据，可得设计船的主机功率P=130.99kw，考虑功率储备，则应选择稍大的主机功率。初步选择主机为潍柴TD226B-4C1，主要参数如下: 额定转速:1800r/min 持续功率P=70kw 燃油消耗率:195g/(kW?h) 台数:2台 2.2.3重量校核 1.钢料重量的估算:依据相关资料，WH=CH2LBD。由母型船得到钢铝混合船的钢料系数为CH2=0.164 ，所以本船钢料重量WH=CH2LBD=0.164*26*5*1.6=36.84t。 2.舾装重量计算:根据相关资料，可以认为WO与设计船总体积有关，,根据《设计原理》 章节3.2.1介绍的立方模数法WO=CO3LBD，计算得母型船CO3=0.085，则设计船舾装重量WO=19.09t。 3.机电设备:由所给公式Wm=Cm(PD/0.7355)=11.22t(Cm根据母型船取0.813) 空船重量: Lw=WH+WO+Wm=67.15t 人员及行李重量估算:乘客与船员一共136人，计算时，每人体重为65kg，考虑本船的航线极短以及观光旅游的实际情况，可不考虑行李重量。 W1=65×136=8.84t 5.食品及淡水重量估算:本船自持力可自定，初定为4天，航程500海里，航速15km/h，考虑为短航程短航线内河湖泊游览船，补充食品淡水较方便，食品和淡水可少带，以增加载客重量。食品淡水可每天补充一次，取: 23 武汉理工大学毕业设计 W2=4.025t 6.燃油滑油及炉水重量估算: 对于本船采用公式WF=g0Ptk(设计原理公式3.3.4)粗估，滑油WL=?WF(设计原理公式3.3.5)估算，对于小型船舶炉水所需量很小，可忽略不计。其中，g0为燃油装置耗油率，取主机功率的1.15，?取0.05。代入数据计算得: W3=1.05WF=1.19t 7.备品供品重量估算: W4=0.5,LW=0.34t 则载重量: DW=W1+W2+W3+W4=12.08t 8.重量校核:初步主尺度为Lpp=62m,B=11m,d=3.6m,D=7m,Cb=0.52 重量校核结果100%×[Lw+Dw+3%Lw-?]/?=|4.97%|>1%。 不满足要求，需要重新调整。 2.2.4主尺度重新调整 1.原因分析 由于排水量过大，船舶内各个负载总和不能够使船舶达到设计吃水要求，即不够重，所以试图使船舶排水量变小。考虑到?=ρkLBd?Cb，其中LBD由于受到总布置的一些限定，修改幅度过大的话会造成不能满足总布置的要求，所以修改Cb，由0.555调整至0.566，?=ρkLBd?Cb=81.34t， 2.二次重量校核 由于LBD均没有任何变化，所以除了排水量变化外其它数据没有变化。 校核结果100%×[Lw+Dw+10%Lw-?]/?=0.22,<1%，满足要求。 即确定主尺度为Lpp=26m,B=5.4m,d=1.0m,D=1.6m,Cb=0.566。 2.2.5稳性校核 24 武汉理工大学毕业设计 1.重心高度 2.初稳性估算 GM=a1d+a2B?/d-a3D (船舶设计原理P128) 其中a1=(2.5-Cb/Cw)/3=0.575 ， ,a2=Cw?/11.4Cb=0.078，CW=(1+2Cb)/3=0.689， a3采用母型船资料换算得到a3=1.107; 所以GM=a1d+a2B?/d-a3D=0.9m 参考《船舶原理上》p51页表3-1，客船初稳性高为0.3~1.5之间，本船初稳性高满足 要求。 2.2.6横摇周期校核 22B，4KG (船舶设计原理P129) T,0.58f,GM0 其中f=1+0.07(B/d-2.5)=1.203 22B，4KG横摇周期=5s 满足要求 T,0.58f,GM0 2.2.7确定主尺度:经过校核初步确实本船主尺度为 Lpp=26m,B=5.4m,d=1.0m,D=1.6m,Cb=0.566 25 武汉理工大学毕业设计 第三章 型线设计 3.1型线设计的分析 船体型线是关乎船舶整体设计建造最基本的要素之一，作为游览观光型客船这种布置型地位船舶，型线不仅仅要满足总布置的对各个功能舱室的要求，更要满足整体的造型美感，整个客船的性能要求。 型线设计的好坏将直接影响到游览船的快速性、稳性、耐波性等性能， 同时也会影响到已经设计好的游艇总布置和建造工艺。型线设计应主要考虑下次三个方面: 第一:必须满足总布置要求。包括需要的甲板面积、各个功能船舱的尺度、舱口尺寸、梯道、机舱和设备的布置、浮态调整等总布置的要求。如果发生总布置和性能相矛盾的情况，考虑到游览船的布置地位，应适当降低对某些性能的要求，以照顾布置上的功能性与对于空间的需求。 第二:要保证设计船具有良好的航行性能。一般来说，此类客船装载的主要负荷就是乘客，基本不存在对浮力的太高要求，所以主要还应从快速性、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要与上层建筑相匹配，满足美学与功能的要求，做到船体水下和水上两部分型线在几何上的合理配合。 第三: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， 首先要根据游览船的使用特点， 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，没有非常相近的型船资料，故在本次的设计中型线采用型船改造法和自行设计相结合的方法。 本船的型线设计采用CAD二维绘制。 3.2型线基本参数与形状的确定 3.2.1首尾部分形式的确定 (1)首部形式的设计 对于首柱形式的设计选择，本船无球鼻艏，考虑栖凤湖区多为自然岸坡，故首部优先 26 武汉理工大学毕业设计 考虑尖头平甲板的形式，如图3.1所示。首部横剖面形状的设计，本船Fr=2.8，属于中高速船，其阻力成分中，兴波阻力占很大比例，选择U形剖面可使较多的排水 体积位于满载水线以下，满载水线较为尖瘦，有利于减小兴波阻力，但极端U形易产生舭涡，于阻力性能不利，故选择缓和U形为佳,如图3.2所示。 图3.1 图3.2 3.2.2尾部形状及形式的确定 本船为内河船，吃水收到限制，故尾部形式可采用隧道型船尾，开式阻力性能较好，且能保证尾部水流顺畅流向螺旋桨，故选择开式隧道艉。隧道艉比较接近双尾，有利于改善兴波阻力和粘压阻力，并一定程度上提高螺旋桨的推进效率。 27 武汉理工大学毕业设计 3.2.3棱形系数Cp和中剖面系数Cm的选取 一般说来中高速船，选取较大的Cm和较小的Cp比较有利于减小阻力，Cp=Cb/Cm，本船的方形系数在第二章中已确定Cb=0.566，Cm可选择和母型船一致，母型船为80客位栖凤湖游览船，其各参数数据如下: Cb=0.555,Cm=0.9,Xb=-0.527m 故本船Cm=0.9，Cp=0.629 3.2.4浮心纵向位置Xb的选择 对于本船的浮心纵向位置Xb应在1%--1.5%Lpp之间较为合适，取浮心纵向位置在船肿后0.3m处，即Xb=-0.3m=1.15%Lpp。 3.2.5横剖面面积曲线形状的确定 本船具有较小的Cp和较大的Cm，结合游览船的特点，船首尾较尖瘦阻力性能较好，故其横剖面面积曲线上表现为无平行中体，面积曲线两端较低，中间较高，具有较陡的形状特点。 本船横剖面面积曲线的确定采用型船改造的方法，母型船为80客位栖凤湖游览船，其横剖面面积曲线如图3.3所示 图3.3 将母型船的横剖面面积曲线依次对Cp和Xb修正，可得到设计船的横剖面面积曲线，其过程依次如图3.4、3.5所示。 28 武汉理工大学毕业设计 图3.4 对Cp的修正 图3.5 对Xb的修正 29 武汉理工大学毕业设计 3.3型线的改造和绘制 本船的型线设计采用母型船改造法和自行设计法相结合的办法，其中水下部分的型线采用母型船改造法，水上部分自行设计。 对于水上部分的型线，应满足与水下部分交接处光顺过渡，应满足布置的要求，还应体现一定的艺术美感，可融入当地的文化理念。 水下部分的型线采用母型船改造法，水下部分的型线应满足舱室的布置和划分要求以及船舶的优良性能要求。具体改造方法依照设计原理章节6.4.3第四点所述。 用CAD绘出改造好的二维型线图，并完成手工图。 30 武汉理工大学毕业设计 第四章 总布置设计 4.1总布置设计概述 本船作为布置地位型船舶，总布置占有相当重要的作用，在主尺度基本确定的情况下，要充分考虑主尺度对需要设计的总布置的影响，如果发生主尺度不能满足所需要总布置要求的情况，则主尺度需要进行变化。考虑总布置时，以下几点应注意: (1)本船为短航线短程观光游览船，故不设置乘客起居室和船员起居室，以及相关的设备。为了优化乘客的舒适度，将客舱全部布置在主甲板以上，同时对特殊要求的舱室做高标准配置，设置两间VIP包间。总之，本着以人为本的原则，增加和提高乘客活动区域的各种设施和配备的多样性和方便性。 (2)机器处所。包括机舱、燃油舱、电站和配电舱室、通风空调和冷藏等各种机器处所。保证各个区域空间足够而不浪费，且都能良好的到达并进行检修。主要噪声振动源要保证远离客舱，并保证客舱隔音效果良好，主要保证乘客生活在一个相对安静舒适的生活环境中。 (3)通道与功能区域的布置。设置足够的、舒适的通道，方便乘客能从活动区域任何一处欣赏湖区美景，如主客舱内的主过道以及客舱外两舷侧的纵向通道，各梯道的设置，露天甲板等。 总布置设计的内容主要包括: (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)注意结构合理性，提高船舶结构强度 (6)参照建筑学和美学要求进行造型设计 4.2总体布局的区划 本船采用倾斜式首柱，单甲板，双桨双舵，从船首到船尾依次为艏尖舱(其内布置锚链舱等)、主客舱、机舱、卫生间、储物间、舵机舱。 31 武汉理工大学毕业设计 4.3主船体内船舱的划分 4.3.1肋骨间距 标准肋骨间距: S=0.0016L+0.5(m) bs 式中:L——结构计算船长(m)，即垂线间长，但小于水线长的96%，且不大于水线s 长的97%，L大于200m时，取为200m。 s 则S=0.537m b 首尾尖舱内的肋距S?0.60m，防撞舱壁至距首垂线0.2 L区域内，S?0.70m bsb 实取肋距为0.50m 4.3.2 水密舱壁 我国船级社《内河船舶建造规范》规定Ls<=60m的尾机型船舶水密舱壁总数应不少于3道，至少有一道防撞舱壁，一道尾尖舱舱壁，机器处所每端一道舱壁。本船设置6道舱壁。 #3 尾尖舱舱壁 (1) 尾尖舱的长度主要考虑舵机的安放及隧道对其形状的影响。故尾尖舱长度为2m时，满足舵机布置要求。 (2)#6空舱舱壁 本空舱长0.5m，主要用作分隔艉尖舱和机舱防止机舱进水的作用。 (3)#15机舱舱壁 机舱的布置地位在总布置设计过程中极为重要。一方面，机舱的位置直接影响到船舶重心位置，为了避免过大的尾倾，且充分利用船中部较为丰满的型线，本船设计为中后机型;另一方面，机舱长度的选取应考虑到桨轴与船体的交角(交角过小，会增加建造方面的困难)，这与中后型机舱的设计思路一致。 (4)#19 空舱舱壁 32 武汉理工大学毕业设计 本空舱长2m，可用设置燃油柜，储水储物装置，或放置杂物。 #33空舱舱壁 本舱长8米，可设置清水柜，堆放杂物等。 (6)#47 首尖舱舱壁 首尖舱防撞舱壁距首垂线2m。按《内河船舶建造规范》1.12.3防撞舱壁布置要求:防撞舱壁应位于距首垂线不小于船长的5%而不大于3m加船长的5%。 4.3.3 甲板与平台 客船甲板层数根据主船体内布置旅客起居处所和公共处所以及其他舱室的要求，可以有二、三层甚至多层甲板及平台。本船为小型客船，主体内设置一层甲板及必要平台便能满足要求。在舵机舱内，设置舵机舱平台。主客舱以下设落舱甲板一道#15~#47。 4.3.4上层建筑的划分 本船设置两层上层建筑，主甲板上和驾驶甲板上。 主甲板上建的高度取为2m(不包括落舱0.3m)。布置在#3,#51肋位上。沿船上方向分别布置: #9,#11 储物间 #13,#15 厕 所 #5,#9 机舱开口 #15,#51 主客舱 驾驶甲板上建高度为2m。布置在#22,#43肋位上。沿船长方向分别布置: #22,#30 VIP包间 #30,#38 普通包间 #38,#43 驾驶室 4.3.5舱室和通道的布置 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， 33 武汉理工大学毕业设计 尽量的扩大舱室的空间感。如本船主客舱无外走道，且定员较多，将甲板走道宽仅设为0.8m(这样的尺寸也并不会妨碍船员在甲板的行走)，舱内走道宽度定位1.2m。 (1)本船舱室与外部相通的出入口设置风雨密移门和窗，驾驶室风雨密移门内外设有把手，可在门的内外启闭; (2)左、右两侧外围壁及前后端壁均设铝质玻璃窗; (3)驾驶室前窗装有车用雨刮器; (4)机舱、艏尖舱，以及空舱都设置竖梯、水密(或风雨密)舱口盖 (5)本船共设置直梯3个，其具体布置详见《总布置图》 ; 4.4锚泊和系泊设备的布置 4.4.1舾装数的计算 船舶建造规范用舾装数来规定船的首锚重量，锚链直径和长度、拖拽和系泊缆索的根数以及每根缆索的长度及破断强度。 舾装数N按下式计算: 2/32/3 N=Δ+2Bh+A/10=81.34+2×5.4×4.6+94.974/10=77.95 式中: ?=81.34t， B=5.4m， A为夏季载重水线(本船可取设计水线)以上船体部分和上层建筑及各层宽度大于B/4甲板室侧投影面积总和。 估算 A=29.365×0.96+23.750×2+9.642×2=94.974 h为从夏季载重线到最上层舱室顶部有效高度，h=a+Σh，a是从船中量至上甲板的距i 离，h是各层宽度大于B/4的舱室在中心线处量计的层高。 i h=0.6+2+2=4.6m 34 武汉理工大学毕业设计 4.4.2锚泊设备的确定 锚的选取: 首锚 240kgx2，长度220m ，有档首锚链，直径CCS AM2 14 拖索 ，长度 180m，破断负荷98.1kN 系船索，100mx3，破断负荷37kN。 4.4.3系泊设备的确定 本船锚泊设备有导缆器，导缆孔，带缆桩，系缆索，绳车，绞盘和绞车等。 导缆器4只，船首尾各一对，与中心线对称分布; 带缆桩3对，船尾，中，首部各一对; 导缆孔若干; 系缆索100m×3; 绞盘1只，船尾; 绳车1对，船首与中心线对称分布。 4.5救生设备 本船为500总吨以下的客船，船上总人数少于200，按照设计原理表7.5.4所列标准， 选择配备救生筏两只，布置于两舷侧，救生衣，救生圈，救生服若干。 35 武汉理工大学毕业设计 第五章 静水力计算 型线绘制完成并光顺后，将各站型值量出，填好静水力性能计算要素表。通过静水计算程序计算得出静水力计算结果,检查程序运行的结果是否与设计参数相一致，如果不满足则需对型线进行修改。 根据计算结果绘制静水力曲线图、邦金曲线图和稳性横截曲线图。在附录里附本船静水力计算详细数据和结果。 静水力计算结果如下所示: 图4.1 静水力计算数据 36 武汉理工大学毕业设计 图4.2 静水力曲线图 图4.3 插值曲线表 37 武汉理工大学毕业设计 图4.4 稳性横截曲线 38 武汉理工大学毕业设计 图4.4 邦金数据 图4.5 邦金曲线图 39 武汉理工大学毕业设计 第六章 阻力计算 本船基本参数如下: 设 计水线长 L= 26.11m wl 垂 线 间 长 L= 26.00m pp 型 宽 B = 5.4 m 浮心纵向位置 X= -0.416 m c 设 计 吃 水 T = 1.0 m 排 水 量 ? = 81.34 t 方 型 系 数 C= 0.566 b 本船采用爱尔法进行阻力计算. 爱尔法适用的范围广，特别是对中速、低速海上商船以及具有正常尺度的海洋拖轮比较适合。此法中已经包括了将近8%的附体阻力。在内河船设计中应用爱尔法的范围也很广，但是爱尔法求得的功率一般还需要加10,20%的裕度。由于爱尔法的标准船型是单尾船，本船是双艉，摩擦阻力比单尾的较大，同时还由于双艉中间的隧道，阻力也有所增加，故本船在计算阻力后加20%的裕度比较合适。 标准水线长 L=1.025L=1.025×26=26.65m oopp 列表计算如下: 项目 单位 15 16 17 18 19 Vs km/h Vs kn 8.099 8.639 9.179 9.719 10.259 Vs m/s 4.167 4.444 4.722 5 5.278 L m 26.65 26.65 26.65 26.65 26.65 B m 5.4 5.4 5.4 5.4 5.4 T m 1 1 1 1 1 Δ t 81.34 81.34 81.34 81.34 81.34 40 武汉理工大学毕业设计 Fn 0.258 0.275 0.292 0.309 0.327 标准 v/L0.5 0.807 0.861 0.915 0.969 1.022 爱尔 L/Δ1/3 6.151 6.151 6.151 6.151 6.151 系数 C0 405 380 358 336 320 Cb0 0.657 0.628 0.599 0.571 0.541 ΔCb 0.091 0.062 0.033 0.005 方型 ΔCb/Cb0 0.139 0.099 0.055 0.009 系数 KCb 0.102 0.068 0.03 0.004 修正 ΔC0 41.31 25.84 10.74 1.344 -25.109 C1 446.31 405.84 368.74 337.344 294.891 ΔC1 -85.888 -78.1 -70.96 -64.918 -56.749 B/T C2 360.422 327.74 297.78 272.426 238.142 修正 浮心 Xc0 -0.011 -0.017 -0.021 -0.022 -0.025 纵向 Xc-Xc0 -0.007 -0.002 0.002 0.003 0.006 位置 Kxc(%) 0.53 0.2 1.4 2.45 5.6 修正 C3 358.512 327.081 293.611 265.752 238.142 L0 m 26.65 26.65 26.65 26.65 26.65 水线长 修正 ΔC3/C3 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 ΔC3 1.076 0.981 0.881 0.797 0.714 C=C3+ΔC3 359.588 328.062 294.492 266.549 238.856 v3 531.244 644.749 773.368 918.047 1079.73 有效 D0.64 16.695 16.695 16.695 16.695 16.695 马力 Pe kw 18.129 24.116 32.225 42.263 55.469 Pe hp 24.665 32.811 43.843 57.501 75.468 1.2Pe kw 21.754 28.939 38.669 50.716 66.563 1.2Pe hp 29.598 39.373 52.611 69.001 90.562 表6.1 爱尔法阻力计算表格 注:上表中参数选取均参考《船舶原理上•船舶阻力》 41 武汉理工大学毕业设计 C0查P281图7-3 KCb查P281表7-6 标准浮心Xc0= Xc0/L查P280表7-5 Kxc查P282表7-7a，P283表7-7b 参看爱尔法法计算的阻力数值，考虑到型船已经考虑功率储备，本船通过海军系 数法估算的主机功率过大，重新选择主机的型号，参数如下: 主 机 型 号: 潍柴重机 WP4 TD226B-3C1两台 额 定 功 率: 50kw×2 额 定 转 速: 1800rpm 42 武汉理工大学毕业设计 第七章 螺旋桨设计 7.1船舶主要要素 设计水线长 Lwl=26.72m 垂线间长 Lpp = 26 m; 型 宽 B = 5.4m; 平均吃水 T = 1.0m; 方形洗漱 cb =0.566 棱形系数 Cp = 0.629; 排水体积 ? = 905.7m3 排 水 量 ? = 81.34t ; 主机功率 MHP = 81.63hp×2; 转 速 N = 1500r/min; 桨轴线中心距基线高 Zp = 0.5m; 轴系传递效率 ns =0.97 右旋 材料 铝镍青铜 7.2船身效率计算 根据汉克歇尔公式: 伴 流 分 数 ω = 0.7C,0.3=0.14 p 推力减额分数 t = 0.5C,0.18= 0.14 p 船 身 效 率 η= 1 H 相对旋转效率 η = 1 r 7.3收到马力计算 43 武汉理工大学毕业设计 储备功率 20% 轴系数效率取 ηS = 0.97 收到马力 PD =MHPηSηr= 131.973HP (公制) 7.4螺旋桨的初步设计 7.4.1最佳转速的初步设计 MAU4-55关于转速的计算，如下表: 序名称 单数据 号 位 1 螺旋桨直径D m 0.8 1-t2 1 ,,H1-, 3 6.965 V,V(1,,)A 4 hp 59.196 PE(给定) 5 假定一组转速N r/mi300 400 500 600 n ND,,6 34.5 45.9 57.4 68.9 VA直径系数 查MAU4-55图谱 P/D 1.06 0.92 0.77 0.71 7 0.736 0.684 0.633 0.565 ,0 2.70 3.67 4.76 5.95 Bp 25 BVPAP,D28 9.679 18.584 33.658 57.065 N 主机马力 9 19.956 38.318 69.398 117.660 ZPD,PS,,SR 10 螺旋桨克服的有 效马力 14.247 25.443 42.611 64.483 44 武汉理工大学毕业设计 P,ZP,,TED0H 表 7.1 最佳转速的计算 确定最佳转速的结果如图7.2所示; 在航速v=15km/h，D=0.8m时，最佳转 ,,0.5810N=579r/min，， P/D=0.715。 45 武汉理工大学毕业设计 图7.2 确定最佳转速 7.4.2最佳直径的初步设计 计算过程见表7.3 序号 名 称 单位 数 据 1 螺旋桨转速r/min 579 N ,2 1 H V,V(1,,)3 kn 6.965 A 4 59.196 P(给定) E 5 假定一组直m 0.7 0.8 0.9 1.0 径D 6 直径系数 58.19 66.50 74.82 83.13 ND ,,VA 查 7 MAU4-55， 0.78 0.72 0.68 0.66 P/D 0.617 0.576 0.537 0.505 4.81 5.71 6.58 7.44 , 0 46 武汉理工大学毕业设计 Bp 8 25 BVPAP,hp 26.172 51.975 91.654 149.81D2 N0 主机马力 9 hp 53.963 107.165 188.977 308.88ZPD ,P7 S,,SR 10 有效推马力 hp 32.296 59.875 98.436 151.30P,ZP,, TED0H8 表7.3 确定最佳直径的计算 确定直径的计算结果如图7.4所示 47 武汉理工大学毕业设计 图7.4 最佳螺距比P/D=0.721，最佳直径D=0.798m， ,,0.5770 综上所述，初步设计的结果为:N=579r/min，D=0.798m，P/D=0.721，. ,,0.57707.5 螺旋桨的终结设计 终结设计的问题为已知主机马力，转速和有效马力曲线，确定能达到的最高航速V以及螺旋桨的尺度与效率。螺旋桨型式，叶数均确定为MAU4系列，计算在盘面比为0.4,0.55和0.70时分别能达到的最大航速。 主机马力P=50kw×2=100kw?0.735=136.054hp，推力减额分数t=0.14，伴流分数s ω=0.14，η= 1，主机转速N=579r/min。实船有效马力与船速关系见表7.5。 H 船速15 16 17 18 19 V/km/h 有效马力29.598 39.373 52.611 69.001 90.562 PE/hp 表7.5 实船有效马力与航速的关系 P,,,P，90%,0.97，1，136.054，90%,118.775hp(考虑功率储备10%)DSRS，船身效率ηH=1.表7.6为计算的具体过程。 项 目 单位 数 值 假定航速V km/h 15 16 17 18 19 假定航速V kn 8.099 8.639 9.179 9.719 10.259 kn 6.965 7.430 7.894 8.358 8.823 V,(1-,)VA 49.287 41.934 36.041 31.245. 27.290 0.52.5B,NP/VPDA 7.020 6.476 6.003 5.590 5.224 BP δ 80.566 75.403 70.994 66.403 62.583 48 武汉理工大学毕业设计 MAUP/D 0.627 0.641 0.659 0.678 0.703 4-40 η0 0.538 0.561 0.580 0.600 0.618 P,P,, hp 63.901 66.633 68.890 71.265 73.403 TEDH0 δ 78.437 73.425 69.110 64.782 61.249 MAUP/D 0.673 0.691 0.705 0.731 0.750 4-55 η0 0.519 0.543 0.564 0.583 0.600 P,P,, hp 61.644 64.495 66.989 69.246 71.265 TEDH0 δ 78.158 72.764 68.031 64.320 60.309 MAUP/D 0.679 0.706 0.730 0.748 0.768 4-70 η0 0.502 0.522 0.541 0.559 0.576 P,P,,hp 59.625 62.001 64.257 66.395 68.414 TEDH0 表7.6 B,,B,,B,,PPP注:MAU4-40、MAU4-55以及MAU4-70图谱(船舶原理下册•船舶推进篇附录P267-268)。 根据上表计算结果绘制PTE、δ、P/D以及η0对V的曲线，如图7.7所示。 图7.7 终结设计的计算结果 据上MAU4叶桨图谱设计计算结果P-f(V)曲线与船体满载有效马力曲线之交TE 点，可获得不同盘面比所对应的设计航速及螺旋桨最佳要素P/D、D以及η 如下表07.8所示。 49 武汉理工大学毕业设计 MAU Vmax/kmVmax/kn P/D δ D/m η0 •h-1 4-40 18.139 9.794 0.681 65.864 0.958 0.603 4-55 18.015 9.727 0.731 64.726 0.935 0.583 4-70 17.836 9.631 0.745 64.911 0.929 0.556 表7.8 7.6空泡校核 22 计算温度t=15?，标准大气压力p=10330kgf/m，汽化压力p=174kgf/m，av 24 2P=118.775hp，桨轴沉深h=T-Z=0.5m，湖区水密度ρ=102.4kgf•s/m，γ=ρg=1000kgf/m。 Dsp 2 p-p,p，,h-p,10330，1000，0.5-174,10656kgf/m0vasv 空泡校核采用《船舶原理下•船舶推进》图6-22所给的清晰空泡界线图(P79)，过程按下 表7.9计算 序项 目 单位 数 值 号 MAU4-40 MAU4-55 MAU4-70 1 Vkn 9.794 9.727 9.631 max 2 m/s 4.333 4.303 4.261 V,0.5144V(1-,) Amax 3 (m/s) 413.315 393.707 388.671 2 (0.7,ND/60)2 4 (m/s)432.090 412.222 406.827 222V,V，(0.7,ND/60)RA0.72 5 0.482 0.505 0.512 2,,(p-p)/0.5,V R0v0.7 50 武汉理工大学毕业设计 6 τ查图谱 0.170 0.172 0.177 C 7 kgf 1239.70 1206.63 1162.38 T,P,,,75/VD0A 8 2 0.330 0.332 0.315 m2 A,T/0.5,V,,P0.7Rc 9 2 0.362 0.369 0.351 mA,A/(1.067,0.229P/D)EP 10 , 0.502 0.537 0.517 2A/A,A/(D) EOE4 表7.9 据表7.9计算结果作如下空泡校核计算结果图， 据图7.10计算结果得到不发生空泡的最小盘面比以及对应的最佳螺旋桨要素: A/A=0.536， P/D=0.728,D=0.936，η0=0.585， Vmax=9.734kn=18.03km•h-1 Eo 图7.10空泡校核计算结果 51 武汉理工大学毕业设计 第八章 舵的主要要素的确定 舵是保证船舶航向稳定性和回转性的主要操纵设备，该船是双艉，所以采用双舵，不仅可以起到整流作用，也可以最大的利用尾流，提高操纵性。舵设计的主要问题是决定适当的舵面积，确定舵的外形、剖面形状。舵设计中以确定舵面积尤为重要，因为舵面积增大对船舶的回转性和航向稳定性有利。但是舵面积的增大受到尾部轮廓的限制，同时舵面积过大，但是舵机功率有一定的限制。为了确定舵面积，首先要定出舵面积系数μ值具体要素如下: 8.1 舵面积AR A,μ?L?T Rwl 式中: A——舵面积 R μ——舵面积系数，对内河双桨船取0.021~0.05 L——水线间长 wl T——设计吃水 受到尾部轮廓的限制，选取μ,0.05，这样就有: 2 A,0.05×26.72×1.0,1.336(m) R 单舵的面积为AR’=AR/2=0.668m2 8.2 舵高h 根据尾部型线的要求，以及舵桨最小间隙的要求，取h,0.75m。 8.3 舵宽b b,A’/h,0.668/0.75,0.89m R 8.4 展舷比λ 展弦比对水动力性能的影响主要表现在横向绕流而产生的翼端损失上，随着展弦比的下降，横向绕流将增加，翼端损失也增大。所以设计时，应该尽量增加展弦比， 52 武汉理工大学毕业设计 以在相同的舵角下，提高舵的升力系数。但对内河船，由于尾部形状的限制，展弦比一般在0.5~1.0之间。 22λ,h/A’,0.75/0.668,0.842 R 8.5 舵叶剖面形状和厚度比 本船舵叶的剖面采用美国的NACA翼形，适用于中低速船舶。并且加装上下制流板以提高舵压力。 剖面厚度比过大或者是过小对升力系数均不利，一般认为在0.1~0.2的范围内比较合适，设计中选择厚度比t’的数值，除了考虑动水力的因素外，还考虑满足舵杆直径的要求，本船是采用悬挂舵，应取较大的厚度比，取t’,0.2，则: t,t’×b,0.2×0.89,0.178m 8.6 平衡比 对于一定形状和面积的舵叶，舵的平衡比e是舵杆位置的函数，选择合适的平衡比，能在不降低侧向力(转舵力矩)的情况下，降低舵杆的扭矩，从而选用较小功率的舵机。双桨内河船的平衡比的常用范围在0.30~0.34之间。 本船取e,0.32 则 S,e×b,0.32×0.89,0.2848m 取S,0.285m 则平衡比为e,S/b,0.285/0.89,0.3202 8.7 桨、舵和尾型间的配合 为了提高推进效率，减小主机功率，增加主机使用寿命，更有效地利用能源，船、桨、舵之间要进行合理配合，保留适当间隙和距离，如下图所示: 53 武汉理工大学毕业设计 图8.1 桨、舵和尾型之间的配合 根据《长江水系钢船建造规范》对于推进器与尾柱、舵之间的最小间隙的要求: a,0.10×D,0.10×0.936,0.0936 m b,0.28×D,0.28×0.936,0.2621m c,0.10×D,0.10×0.936,0.0936 m 0.04×D,0.04×0.936,0.0374m d, 式中:D——螺旋桨直径，m 对于船长小于40m的内河小型船舶，可适当降低以上参数，但是c不得小于0.08D， 即c?0.08×0.936,0.0749m 对于内河双桨船，c值不应小于下式计算结果: c,kk×(0.1×P^0.5+10)/100×D min12E 式中: P——额定推功率，34.74hp E D——螺旋桨直径，0.936m k——叶片修正系数，取1.0 1 k——船型修正系数，取1.10 2 54 武汉理工大学毕业设计 代入数据得: c,0.099m min 另外，舵与桨盘的距离大于(0.75~1.0)D时，即0.610~0.813m时，可以改善舵 效，但由于尾型的限制，舵与桨的距离通常不这样大，只保证桨可以拆卸的间距。 本船螺旋桨采用整体式螺旋桨，有关参数如下: 毂径: d,0.2D,0.187m 0 毂长: l,0.14D,0.131m 毂帽长: l’,0.1D,0.094m 桨叶叶根厚度及叶梢厚度: t?0.04D,0.037m 0 55 武汉理工大学毕业设计 第九章 干舷计算 本船为B型船舶，干舷计算按照《内河船舶法定技术检验规则》(2011版)计算，干 舷计算所需船舶要素如下: 计算船长L =26.0m 设计吃水d= 1m 船宽B= 5.4m 计算吃水d=1 m 型深D =1.6m 首舷狐hf =0.35m 计算型深D1=1.8m 尾舷弧ha =0 干舷的核定应满足: F?Fmin F为实际干舷，Fmin为船舶最小干舷，单位mm 实际干舷F=(D1-d)×1000=800mm，D1为计算型深，d为设计吃水 最小干舷Fmin按下式计算: Fmin=F0+f1+f2+f3 mm 式中:F0，船舶基本干舷 f1，型深对干舷的修正值 f2，舷弧对干舷的修正值 f3，舱口围板高度及舱室门槛高度对干舷的修正值 船舶的基本干舷F0按照规范表4.2.2.1选取，插值得到F0=356mm。 1.型深对干舷的修正值f1 本船L/D?15，按下式计算增加干舷: f1=60(D1-L/15)=60×(1.6-26/15)=-8 mm 2.舷弧对干舷的修正值f2 本船首舷弧Ys=350mm，标准首舷弧Ysb=348.4mm，尾舷弧Yw=0，标准尾舷弧 56 武汉理工大学毕业设计 YL，HL1ssshsYwb=174.2mm，首舷弧对干舷修正值，，尾舷弧 f,Y-,-0.267mm2.1sb63L YL，HL1wwwhw对干舷修正值 f,Y-,16.35mm2.2wb63L 式中:Ysb、Ywb均根据规范表4.2.4.1选取。 标准尾舷弧舷弧对干舷修正值f2按下式计算: f2=f2.1+f2.2+C(f2.1-f2.2)=16.08 mm 式中:f2.2?f2.1时，C=0 3.舱口围板高度以及舱室门槛高度对干舷的修正值f3 本船较大的开口仅为机舱开口，故只需考虑机舱围板高度对干舷的影响。围板标准高 度根据规范表4.2.5.1选取，hbi=150mm，实际围板高度hci=200mm，舱口长度Lci=2.5m， 宽度bci=2.5m，则舱口围板高度对干舷修正值按下式计算: Lbcicif,(h-h),2.23mm 3biciLB 最小干舷Fmin=356-8+16.08+2.23=366.31 mm 经校核，实际干舷F>Fmin，故干舷符合规范要求。 57 武汉理工大学毕业设计 第十章 舱容校核 10.1 舱容校核的分析 舱容校核是对新船所能提供的各部分舱容进行估算或计算，然后与所需的舱容作比较，需要时对设计进行调整，以满足舱容的平衡要求。即要求，实际舱容既能满足所需容积，又不会有过多的冗余，造成不必要的浪费。舱容校核分为全船舱容校核和局部容积校核。本船为短途短航程游览观光船，故无需压载舱，燃油滑油和淡水易于补充，需求量小，本船布置滑油柜、燃油柜、淡水柜各一对，靠近两舷侧对称布置。容积结构折扣系数取kc=0. 98，因油料膨胀而应计及的系数取0.97，为计算方便，该系数也计及淡水柜和滑油柜。 10.2 各舱的舱容计算 10.2.1 燃油柜 3t/m本船燃油为柴油，由章节2.2.3重量校核中计算得燃油质量为1.133t，密度为0.85; 3m1.133/ (0.85*0. 97*0. 98) =1.402; 燃油柜的尺寸 长×宽×高=1m×0.8m×1m 数量×2 10.2.2 滑油柜 章节2.2.3重量校核中计算得滑油质量为0.595?6t，滑油密度取0.88t/m3:; 3m0.06/(0.88*0. 97*0. 98) =0.072; 滑油柜的尺寸长×宽×高=0.5m×0.5m×0.5m 数量×2 10.2.3 淡水柜 3t/m章节2.2.3重量校核中计算得淡水质量为3.765t，密度1; 3m3.765,(1*0. 97) =3.88; 淡水柜的尺寸 长×宽×高=1m×2m×1m 数量×2 58 武汉理工大学毕业设计 10.3 舱容要素 各舱舱容要素如表10.1: 33舱室名称 肋位t/m 密度m 舱容 形心X 形心Z 数量 单位 m M 燃油柜 #17~#19 0.85 0.8 -3.75 0.7 2 滑油柜 #4~#5 0.88 0.125 -10.5 1.35 2 淡水柜 #31~#33 1 2 3.25 0.7 2 表10.1 舱容要素 59 武汉理工大学毕业设计 第十一章 稳性和浮态的校核 本章将对设计船进行稳性衡准和浮态校核。船舶在各种装载情况下都要进行稳性校核计算。以国家船舶检验部门颁布的具有法律性的文件——稳性规范，随着船舶的大小、航区、类型以及装载情况不同而异，对船舶应有的稳性指标提出了严格的要求。船舶在设计阶段，对设计的船舶都必须进行全面的稳性校核，以保证船舶具有足够的稳性。 当船舶受到风浪联合的作用而产生摇摆运动.当船舶向一舷横摇到最大摆幅且正要开始往另一舷返回摆时,又突然受到一个来至一舷的阵风吹袭,也促使船向一舷倾斜.此时船舶同时受到风浪同向的联合作用,致使船舶加速往一舷倾斜,则此种情况最危险.在设计船的稳性校核时即采取此种模型。直接与船舶的安全性,操纵性等性能相关.按照规范的要求,对设计船进行了严格的校核，本船的稳性浮态校核按照《内河船舶检验技术规则(2011)》的有关规定进行计算。 设计船所校核的载况有以下两种: 满载出港——设计排水量状态; 满载到港——船上油水重量为设计状态为10,; 空载出港——船上无乘客; 空载到港——船上无乘客且油水重量为设计状态的10%; 11.1 各种载况下重量与重心位置的计算 各载况重量重心的计算如表11.1,11.2,11.3,11.4所示: 重心距船重心距基纵向矩 项目 重量(t) 垂向矩Mz/t.m 中(m) 线(m) Mx/t.m 空船 66.95 -1.455 2.002 134.0339 -97.41225 人员行李 8.84 2.2 3.3 29.172 19.448 食品淡水 4.025 3.2 0.8 3.22 12.88 燃油 1.13 -3.75 0.9 1.017 -4.2375 备品 0.34 8 2 0.68 2.72 60 武汉理工大学毕业设计 滑油 0.057 -10.5 1.35 0.07695 -0.5985 总计 81.34 -0.826 2.068 168.19985 -67.20025 表11.1 满载出港时重量重心的计算 重心距船重心距基纵向矩 项目 重量(t) 垂向矩Mz/t.m 中(m) 线(m) Mx/t.m 空船 66.95 -1.455 2.002 134.0339 -97.41225 人员行李 8.84 2.3 3.3 29.172 20.332 食品淡水 0.4025 3.2 0.44 0.1771 1.288 燃油 0.113 -3.75 0.45 0.05085 -0.42375 备品 0.34 8 0.55 0.187 2.72 滑油 0.006 -10.5 1.125 0.00675 -0.063 总计 76.65 -0.960 2.135 163.6276 -73.559 表11.2 满载到港时重量重心的计算 重心距船重心距基纵向矩 项目 重量(t) 垂向矩Mz/t.m 中(m) 线(m) Mx/t.m 空船 66.95 -1.455 2.002 134.0339 -97.41225 人员行李 0.39 2.2 3.3 1.287 0.858 食品淡水 4.025 3.2 0.8 3.22 12.88 61 武汉理工大学毕业设计 燃油 1.13 -3.75 0.9 1.017 -4.2375 备品 0.34 8 0.55 0.187 2.72 滑油 0.057 -10.5 1.35 0.07695 -0.5985 总计 72.89 -1.177 1.918 139.82185 -85.79025 表11.3 空载出港时重量重心的计算 重心距船重心距基纵向矩 项目 重量(t) 垂向矩Mz/t.m 中(m) 线(m) Mx/t.m 空船 66.95 -1.455 2.002 134.0339 -97.41225 人员行李 0.39 2.2 3.3 1.287 0.858 食品淡水 0.4025 3.2 0.44 0.1771 1.288 燃油 0.113 -3.75 0.45 0.05085 -0.42375 备品 0.34 8 0.55 0.187 2.72 滑油 0.006 -10.5 1.125 0.00675 -0.063 总计 68.20 -1.364 1.990 135.7426 -93.033 表11.4 空载到港时重量重心的计算 11.2 各载况下浮性、稳性等参数的计算 船舶应该满足下列要求: 62 武汉理工大学毕业设计 a) 船舶不致因纵倾而增加搁浅与触礁的危险性; b) 保证船舶具有良好的航向稳定性和操纵性; c) 保证螺旋桨有一定的沉深，不至于纵摇和垂荡中产生“飞车”现象而影响推进效 率; d) 保证一定的首吃水，船首在纵摇和垂荡中不至于出水和产生严重抨击现象; e)减少不均匀水压对船体强度的影响。 本船有关浮性稳性参数的计算见表11.5: 项目 单位 符号及公示 满载出港 满载到港 空载出港 空载到港 排水量 t ? 81.34 76.65 72.89 68.2 平均吃 m d 0.994 0.949 0.912 0.864 水 重心纵 m XG -0.826 -0.960 -1.177 -1.364 向坐标 浮心纵 m XB -0.246 -0.195 -0.158 -0.116 向坐标 重心垂 m ZG 2.068 2.135 1.918 1.990 向坐标 纵稳心 距基线m ZML 62.54 61.02 58.83 55.72 高 纵向初 m GML=ZML-ZG 60.472 58.9 56.912 53.730 稳心高 每厘米 纵倾力t.m MTC=?GML/100L 1.972 1.827 1.638 1.417 矩 漂心纵 m XF -1.447 -1.267 -1.036 -0.702 向坐标 纵倾力 m XG-XB -0.580 -0.765 -1.019 -1.248 臂 63 武汉理工大学毕业设计 纵倾力 t.m MT=?(XG-XB) -47.18 -58.637 -74.275 -85.11 矩 纵倾值 m dd=MT/100/MTC -0.239 -0.321 -0.453 -0.601 艏吃水 m ddF=(L/2-XF)(dd/L) -0.133 -0.176 -0.245 -0.317 增量 艉吃水ddA=-(L/2+XF)(dd/L m 0.106 0.145 0.209 0.284 增量 ) 艏吃水 m df=d+ddF 0.861 0.773 0.667 0.547 艉吃水 m da=d+ddA 1.100 1.094 1.121 1.148 横稳心 m ZM 3.246 3.265 3.28 3.306 半径 初稳心 m GM0=ZM-ZG 1.178 1.130 1.362 1.32 高 自由液 面修正m Dgm -0.019 -0.021 -0.022 -0.023 值 实际初 m GM=GM0-Dgm 1.197 1.151 1.384 1.339 稳心高 淡水柜 横向惯 Ix=lb^3/12 1.333 1.333 1.333 1.333 性矩 燃 油柜横 Ix=lb^3/13 0.288 0.288 0.288 0.288 向惯性 矩 表 11.5 浮性和稳性参数的计算 1 64 武汉理工大学毕业设计 1.3 横摇周期和横摇角的计算 各载况下横摇周期和横摇角的计算如表11.6所示: 横摇角满载出满载到空载出空载到符号与公式 计算 港 港 港 港 最B(m) 5.397 5.393 5.388 5.378 大船宽 重 心至基KG(m) 2.068 2.135 1.918 1.990 线 初 GM(m) 1.197 1.151 1.384 1.339 0稳性高 核 算状态d(m) 0.994 0.949 0.912 0.864 吃水 宽 度吃水B/d 5.430 5.683 5.908 6.225 比 T(s) 4.588 4.764 4.413 4.581 0.00820.00790.00840.0082 f 由T查表 5 4 2 8 C1 由T查表得C1 0.163 0.158 0.175 0.164 C2 0.7509 0.7949 0.7568 0.8088 65 武汉理工大学毕业设计 C3 0.0218 0.0221 0.0232 0.0238 C4 由舭龙骨面积查表得C4 1 1 1 1 横11.122 11.747 11.224 摇角(?) 11.235 表 11.6 横摇周期和横摇角的计算 11.4 进水角计算 本节的有关计算需要先找出船上进水口的位置，绘制图11.7，测量出各吃水位置的进水角。 图11.7 进水角测量 各吃水下进水角的值如表11.8所示: 0.2 0.4 0.6 0.8 1 41 36 31 25 20 表 11.8 66 武汉理工大学毕业设计 各吃水情况下对应的横倾排水量如表11.9所示: 吃水10? 20? 30? 40? 50? 60? (m) 0.2 14.92 39.79 52.47 60.58 66.29 70.36 0.4 28.55 55.02 62.63 69.27 73.81 77.18 0.6 45.6 67.82 73.51 78.21 81.57 84.13 0.8 65.14 81.85 85.11 87.45 89.39 91.09 1 84.54 99.55 98.34 97.32 98.52 99.1 表11.9 根据表11.8和表11.9绘制出进水角曲线图11.10，并插值得到各载况下的进水角，见表11.11。 67 武汉理工大学毕业设计 图11.10 进水角曲线图 载况 满载出港 满载到港 空载出港 空载到港 排水量? 81.34 76.65 72.89 68.2 进水角θ 26.36 29.31 31.72 34.91 表11.11各载况下的进水角 11.5 静稳性和动稳性力臂的计算 各载况下静稳性力臂和动稳性力臂的计算如表11.12、11.13、11.14、11.15所示。 满载出港 排水量?=81.34t 68 武汉理工大学毕业设计 重心高Zg=2.068m 假定重心高Zg=0m 角动稳性臂 弧度(rad) 查稳性 度 (Zg-Zs)静稳性自上而(m) 横截曲成对和 sinθ 臂(m) 下和(2) (2) -1 (1)/57.3 线ls(m) ×10/57.3/2 10 0.175 0.550 0.360 0.190 0.190 0.190 0.017 20 0.349 1.135 0.707 0.428 0.618 0.808 0.071 30 0.524 1.396 1.034 0.362 0.790 1.598 0.139 40 0.698 1.499 1.330 0.169 0.531 2.129 0.186 50 0.873 1.511 1.584 -0.073 0.096 2.225 0.194 60 1.047 1.457 1.791 -0.334 -0.407 1.818 0.159 70 1.222 1.351 1.944 -0.593 -0.927 0.892 0.078 80 1.396 1.202 2.037 -0.835 -1.428 -0.536 -0.047 表11.12 满载出港时的静稳性和动稳性力臂 满载到港 排水量?=76.65t 重心高Zg=2.135m 假定重心高Zg=0m 角动稳性臂 弧度(rad) 查稳性度 (Zg-Zs)静稳性自上而(m) 横截曲成对和 sinθ 臂(m) 下和(2) (2)-1 (1)/57.3 线ls(m) ×10/57.3/2 10 0.175 0.559 0.371 0.188 0.188 0.188 0.016 20 0.349 1.175 0.730 0.445 0.632 0.820 0.072 30 0.524 1.439 1.068 0.372 0.816 1.636 0.143 40 0.698 1.539 1.373 0.166 0.538 2.174 0.190 50 0.873 1.546 1.635 -0.089 0.077 2.251 0.196 60 1.047 1.486 1.849 -0.363 -0.452 1.798 0.157 69 武汉理工大学毕业设计 70 1.222 1.374 2.007 -0.633 -0.996 0.803 0.070 80 1.396 1.215 2.103 -0.888 -1.521 -0.718 -0.063 表11.13 满载到港时的静稳性和动稳性力臂 空载出港 排水量?=72.89t 重心高Zg=1.918m 假定重心高Zg=0m 角动稳性臂 弧度(rad) 查稳性自上而度 (Zg-Zs)静稳性(m) 横截曲成对和 下和 sinθ 臂(m) (2)-1 (1)/57.3 线ls(m) (2) ×10/57.3/2 10 0.175 0.567 0.334 0.233 0.233 0.233 0.020 20 0.349 1.208 0.656 0.552 0.785 1.019 0.089 30 0.524 1.470 0.959 0.511 1.063 2.082 0.182 40 0.698 1.569 1.233 0.336 0.847 2.928 0.256 50 0.873 1.573 1.469 0.104 0.440 3.368 0.294 60 1.047 1.509 1.661 -0.152 -0.048 3.320 0.290 70 1.222 1.392 1.803 -0.411 -0.563 2.757 0.241 80 1.396 1.224 1.889 -0.665 -1.076 1.681 0.147 表11.14 空载出港时的静稳性和动稳性力臂 空载到港 排水量?=68.20t 重心高Zg=1.990m 假定重心高Zg=0m 角动稳性臂 弧度(rad) 查稳性自上而度 (m) (Zg-Zs)静稳性 横截曲成对和 下和sinθ 臂(m) (2)线ls(m) (2) -1 (1)/57.3 ×10/57.3/2 70 武汉理工大学毕业设计 10 0.175 0.578 0.346 0.232 0.232 0.232 0.020 20 0.349 1.253 0.681 0.572 0.804 1.036 0.090 30 0.524 1.505 0.995 0.510 1.082 2.118 0.185 40 0.698 1.603 1.280 0.323 0.833 2.952 0.258 50 0.873 1.605 1.524 0.081 0.404 3.356 0.293 60 1.047 1.535 1.723 -0.188 -0.108 3.248 0.283 70 1.222 1.414 1.871 -0.457 -0.645 2.603 0.227 80 1.396 1.235 1.960 -0.725 -1.182 1.421 0.124 表11.15 空载到港时的静稳性和动稳性力臂 11.6风压力臂的计算 风压侧倾力臂l应按下式计算: f 3l=pA(Z-ad)/(9.81?×10) fff0 -单位计算风压，Pa，按规范取值; 式中: p 2A-船舶受风面积，m，按规范计算; f ?-所核算状态下的排水量; Z-计算风压力臂，m; f BsBsBsaa，取,1，取=0.5; ,,a1.40.1,4,9000ddd 风压力臂的计算如表11.16所示; 项目 满载出港 满载到港 压载出港 压载到港 计算状态排水量 81.34 76.65 72.89 68.2 计算状态吃水 0.994 0.949 0.912 0.864 主体 20.023 21.478 22.072 23.196 主甲板上层建筑 51.300 51.300 51.300 51.300 满实面积 驾驶甲板上层建筑 30.643 30.643 30.643 30.643 受风面积Af 总计 101.966 103.421 104.015 105.139 非满实面积=2.5%最大的满实面积 2.549 2.586 2.600 2.628 总面积=满实面积+非满实面积 104.515 106.007 106.615 107.767 受风面积距基线满实面积部分 主体 1.383 1.366 1.344 1.322 71 武汉理工大学毕业设计 高Zf 主甲板上层建筑 2.652 2.652 2.652 2.652 驾驶甲板上层建筑 4.445 4.445 4.445 4.445 分别对基线取距计算和高度 2.870 2.845 2.832 2.811 受风面积中心距水线高度Zf-d 1.876 1.896 1.920 1.947 单位计算风压P(查表插值) 237 238 238 239 Bs/d 5.030 5.250 5.474 6.104 修正系数a0= 1.4 - 0.1Bs/d 0.897 0.875 0.853 0.790 满实面积风压倾侧力臂lf0=pAf(Zf-a0d)/(9. 81 0.060 0.066 0.071 0.080 ?)×10-3 满实面积矩=满实面积风压倾侧力臂×满实面积 6.109 6.821 7.398 8.406 非满实面积矩=5%空载到港满实面积矩 0.305 0.341 0.370 0.420 总风压倾侧力臂lf=(满实面积矩+非满实面积矩)/ 0.061 0.068 0.073 0.082 总受风面积 表11.16 11.7稳性衡准 章节11.5计算得到各载况下静稳性力臂和动稳性力臂可分别绘制出各载况下的静稳性曲线和动稳性曲线，并利用章节11.3和章节11.4中计算出的横摇角和进水角，可在稳性曲线上量出各载况下的最小倾覆力矩。如图11.17、11.18、11.19、11.20。 72 武汉理工大学毕业设计 图11.17 满载出港时的稳性曲线 73 武汉理工大学毕业设计 图11.18 满载到港时的稳性曲线 图11.19 空载出港时的稳性曲线 74 武汉理工大学毕业设计 图11.20 空载到港时的稳性曲线 风压稳性衡准总结如表11.21: 满载出港 满载到港 压载出港 压载到港 lf 0.061 0.068 0.073 0.082 lq 0.143 0.167 0.221 0.247 Kf 2.344 2.456 3.027 3.012 lq/lf是否大于1 是 是 是 是 表11.21 风压衡准总结表 11.8 特殊稳性的校核 客船特殊稳性的校核主要进行全速回转时引起的静倾角校核和乘客集中在一舷时的稳性校核，校核的准则遵从《内河船舶法定检验技术规则》(2011版)的有关规定。 11.8.1 全速回转时的稳性校核 全速回转情况下的静倾角校核过程如表11.22所示; 载况 满载出港 满载到港 空载出港 空载到港 Ls m 26.09 24.45 24.16 23.99 Vm m/s 5.008 5.008 5.008 5.008 Fr 0.313 0.323 0.325 0.326 d m 0.994 0.949 0.912 0.864 ? t 81.34 76.65 72.89 68.2 KG m 2.068 2.135 1.918 1.990 a2 0 0 0 0 a3 0 0 0 0 lv=0.045Vm[KG- m 0.089 0.099 0.090 0.094 (a2+a3Fr)d]/ls 75 武汉理工大学毕业设计 表11.22 11.8.2 乘客集中在一舷时的稳性校核 乘客集中在一舷时的倾侧力臂可按《内河船舶法定检验技术规则》8.3.2所给公式计算:0.32 m。其计算过程见表11.23; l,,Cbnkiii9.81, b1=3.9 b1=3.9 b1=3.9 l1=18 l1=2.5 l1=8 i=1 i=2 i=3 n1=114 n1=6 n1=16 c1=0.317 c1=0.64 c1=0.744 Σc1b1n1 202.65102 载况 满载出港 满载到港 空载出港 空载到港 ? t 81.34 76.65 72.89 68.2 lk 0.081 0.086 无旅客 无旅客 表11.23 特殊稳性校核的结果如表11.24， 载况 满载出港 满载到港 空载出港 空载到港 排水量Δ 81.34 76.65 72.89 68.2 极限静倾角实取(?) 12 12 12 12 全速回转引起的静倾角(?) 5.68 6.82 5.09 5.2 旅客集中一舷引起的静倾角(?) 5.32 6.15 无旅客 无旅客 校核结果是否符合规范要求 是 是 是 是 表11.24 特殊稳性校核结果 76 武汉理工大学毕业设计 参考文献 1.本专业教材及有关船舶图册。 2.专业参考书:《船舶设计原理》、《船舶原理》、《船舶造型》、《船舶设计基础》、《运输船舶设计特点》、《船舶设备与系统》等。 3.专业期刊:《中国造船》、《船舶工程》、《船海工程》、《造船技术》、《中国水运》、《船舶》、《船舶设计通讯》和相关大学学报等。 4.规范:中国船级社《钢质内河船舶建造规范》(2009);中华人民共和国海事局《船舶与海上设施法定检验规则》《内河船舶法定技术检验规则》(2004)。 5.手册:《船舶设计实用手册》、长江船舶设计院《内河船舶设计手册》(1972)。 6.标准:《金属船体制图标准》、《船舶舾装设备》。 致 谢 毕业论文即将完成，我的学生生涯也要告一段落了。借此机会，我要对四年来帮助过我的人表示深深的感谢。 首选，非常感谢在整个毕业设计过程中给予我极大帮助和指导的谢玲玲老师;其次，要感谢一直耐心热心的同组同学封东等同学，还有和我一起讨论过很多问题的室友付辉、宋剑锋。 正是这些热心而富有智慧的老师和同学，让我可以不断的克服困难，也是他们给予我鼓励，让我保持热情，以积极认真的态度最终完成毕业设计。 设计人 77 武汉理工大学毕业设计 78 武汉理工大学毕业设计 79