大連理工大學(xué)

2船舶主要要素確定2.1排水量初步估算對油船這種載重型船舶，隨變化有相對穩(wěn)定的范圍，因此通常用載重量系數(shù)法估算初始排水量。設(shè)計(jì)船舶之前先把母型船有關(guān)參數(shù)列出，見表2.1。表2.1 母型船數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)值載重量（t）12000載重量系數(shù)0.736總長（m）134.85設(shè)計(jì)水線長（m）129垂線間長（m）126型寬（m）22型深（m）10.6設(shè)計(jì)吃水（m）7.457型排水體積（m3）15811.45排水量（t）16304方型系數(shù)0.761水線面系數(shù)0.885中橫剖面系數(shù)0.989棱形系數(shù)0.769K1=L/B5.727K2=B/d2.9502.1.1選取載重量系數(shù)1采用708研究所常用的載重量系數(shù)估算（船舶設(shè)計(jì)實(shí)用手冊1） (2.1)其中：K系數(shù)，對采用50%以上高強(qiáng)度鋼的大型或超大型油船K=1.011.03，對淺吃水船型（B/T>3.5）K=0.90.95；對DW=1000050000t(縱舯剖面上無縱艙壁)的船K=1.01.02。2以12000DWT成品油船為母型船，其載重量系數(shù)，考慮中小型油船的載重量系數(shù)范圍是0.60.75（船舶設(shè)計(jì)原理221頁），綜上，本設(shè)計(jì)船的載重量系數(shù)取自母型船，。2.1.2排水量初步估算 (2.2)2.2初步擬定主尺度及方形系數(shù)參考母型船，相關(guān)資料及經(jīng)驗(yàn)公式，同時(shí)考慮結(jié)構(gòu)和布置的要求，初步擬定主尺度。2.2.1主尺度比法選擇出L/B=K1，B/d=K2及方形系數(shù)，已知排水量后，就可應(yīng)用浮性方程算出L，B，d。 (2.3)其中：海水密度，取1.025t/cm3；k附體系數(shù)，取1.006；K1，K2，取自母型船，型深初步按母型船D0/L0換算，即D=L(D0/L0)。初定主尺度為：=111.172m，B=19.411m，d=6.579m，D=9.353m，=0.761。2.2.2統(tǒng)計(jì)法由文獻(xiàn)油船總體設(shè)計(jì)3介紹的主尺度統(tǒng)計(jì)公式計(jì)算：DW<10000t的油船：L=5.7DW1/3，B=0.91DW1/3，d=0.78DW0.25，D=1.29DW0.25-2.5。初定主尺度為：=114.942m，B=18.35m，d=7.442m，D=9.776m，=0.69。2.2.3其他船舶資料參照查閱的幾艘與設(shè)計(jì)船載重量相近船型資料4，見表2.2。表2.2 與設(shè)計(jì)船載重量相近船的主尺度項(xiàng)目數(shù)值載重量55006500700089009000100001200012500Lpp108.8(總長)94110115117.6(總長)116126145.3(總長)B16.261817.6181920.42220.8d5.4366.86.87.587.457D8.39.69.59.21011.310.611.2本船是成品油運(yùn)輸船舶，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意降低造價(jià)和消耗，提高運(yùn)輸能力，提高其經(jīng)濟(jì)性。因此，應(yīng)該適當(dāng)?shù)臏p小船長增大型深，以降低船體鋼料重量，降低造價(jià)5。 綜合考慮各種因素的影響，最后初步擬定主尺度為：=112m，B=18m，d=7m，D=10m，=0.765。2.3初選主機(jī)用海軍系數(shù)法估算設(shè)計(jì)船所需的主機(jī)額定功率。由母型船的相關(guān)資料得海軍系數(shù)： (2.4)設(shè)計(jì)船的設(shè)計(jì)航速為V=13.5kn，設(shè)計(jì)船與母型船的海軍系數(shù)相等，則設(shè)計(jì)船需要的主機(jī)功率為： (2.5)查相關(guān)資料初選主機(jī)型號為：MAN-B&W 5S35MC，額定功率3700kW，轉(zhuǎn)速173rpm，耗油率178g/kW·h。2.4空船重量估算由船舶設(shè)計(jì)實(shí)用手冊1介紹的推薦公式進(jìn)行整體估算： (2.6)其中K值：20000tDW5000t 0.170.2；70000tDW25000t 0.1650.175；300000tDW80000t 0.1450.165。設(shè)計(jì)船的載重量為8200t，K值選為0.19，所以計(jì)算得LW=3312t。排水量儲備：根據(jù)船舶設(shè)計(jì)原理229頁介紹的方法，在初步設(shè)計(jì)階段，通常取2%LW5%LW（大船取小的數(shù)據(jù)），本船排水量儲備取為4%LW=132t。2.5重力與浮力平衡實(shí)際載重量：。要求載重量：DW=8200t。載重量增量：，載重量允許的誤差為的0.1%，重力浮力不平衡，須用諾曼系數(shù)法進(jìn)行平衡。由船舶設(shè)計(jì)原理2121頁的圖4-9查得本船諾曼系數(shù) N=1.31。 排水量增量：。根據(jù)浮性微分方程：，保持方形系數(shù)不變，改變L，B，d。計(jì)算得：=114m，B=18.8m，d=7.01m，D=10m，=0.765，=11851t。新的空船重量：LW2=3518t。排水量儲備：141t。新的載重量：。載重量增量：，/2= 0.06%0.1%，符合要求，重力浮力平衡調(diào)整完畢。=11851t，在此排水量下要達(dá)到航速13.5kn，所需主機(jī)功率為：，因而最初選定的主機(jī)型號是合理的。2.6載貨量Wc計(jì)算1 燃油重量 (2.7)式中：包括一切用途在內(nèi)的耗油率，取主機(jī)持續(xù)常用功率時(shí)的耗油率的1.11.5倍，1.3×178g/kW·h；主機(jī)持續(xù)常用功率（CSR），3150kW；R續(xù)航力，3000n mile；服務(wù)航速，或比適航速度小0.51kn，取12.5kn；k考慮風(fēng)浪影響而引起航行時(shí)間增加的儲備系數(shù)，通常取1.151.2，取為1.2；d儲備天數(shù),取為5天。燃油總量為=315t。2爐水重量 (2.8)爐水總量為=16t。3滑油重量 (2.9)其中：為比例系數(shù)，通常柴油機(jī)船取3%5%，汽輪機(jī)船取0.8%1%，本船為柴油機(jī)船，偏于安全的考慮取=5%?；涂偭繛?16t。4船員生活用水本船船員16人，每人每天耗水按100kg計(jì)，則生活用水總量為：其中增加的10天為5天儲備，5天停港。5人員及行李每人體重按65 kg計(jì)算，每人的行李按50 kg計(jì)，則人員及行李重為：（65+50）×16/1000=2t6食品每人每天按5kg計(jì)，食品重為：其中增加的10天為5天儲備，5天停港。7備品備品的統(tǒng)計(jì)數(shù)字一般為50t70t，或者一般可取為（0.5%LW1%LW），本船備品重取為50t。8載貨量以上油水等消耗品重量總和為432.5t，載貨量=7767.5t。2.7穩(wěn)性校核在主尺度確定時(shí)通常只做初穩(wěn)性校核，其內(nèi)容是估算初穩(wěn)性高度，并檢驗(yàn)其是否符合設(shè)計(jì)船所要求的數(shù)值。1初穩(wěn)性下限要求初穩(wěn)性方程式： (2.10)式中：所核算狀態(tài)下的初穩(wěn)性高度；相應(yīng)吃水的浮心高度；r相應(yīng)吃水下的橫穩(wěn)心半徑；所核算狀態(tài)下的重心高度；自由液面修正值，此處忽略。利用近似公式估算和r，選用薛安國公式確定系數(shù)a1,a2。根據(jù)文獻(xiàn)油船總體設(shè)計(jì)3中介紹的方法估算水線面系數(shù)：；母型船=0.885，考慮到與母型船相似，本船取=0.885。 (2.11) (2.12)=·D，空載油船=0.60.66；偏于安全的考慮，取0.66，則6.3m。，滿足初穩(wěn)性高度下限要求。2初穩(wěn)性上限要求為使橫搖和緩，搖幅不過大，希望不發(fā)生諧搖，即：調(diào)諧因子 (2.13)式中：船舶橫搖自搖周期， (2.14)波浪周期， (2.15)波長，我國沿海情況波長躲在60m70m,偏于安全的考慮，取70m；預(yù)期到=1.3=8.7時(shí)，允許的最大初穩(wěn)性高度（上限值）為： (2.16)式中：B船寬m；B/d不同的系數(shù)，查船舶設(shè)計(jì)原理256頁中表3.5得=1.01；重心高度。計(jì)算得，滿足初穩(wěn)性高度上限要求。綜上，設(shè)計(jì)船的初穩(wěn)性滿足規(guī)范要求。2.8航速校核航速校核實(shí)質(zhì)就是航速或馬力估算，其目的是：初步估算設(shè)計(jì)船在給定主機(jī)情況下的航速，或初步確定在所要求航速下需要的主機(jī)功率。本設(shè)計(jì)要校核當(dāng)主機(jī)發(fā)出額定功率時(shí)，航速能否達(dá)到任務(wù)書要求的設(shè)計(jì)航速13.5kn。2.8.1估算總推進(jìn)系數(shù)一、 船身效率1伴流分?jǐn)?shù) 泰勒公式： (2.17) 漢克歇爾公式： (2.18)根據(jù)船舶原理6上冊250頁介紹經(jīng)驗(yàn)公式來確定棱形系數(shù)： 楚思德公式： (2.19)為服務(wù)航速（kn），計(jì)算得=0.425 Fr0.24： (2.20)計(jì)算得=0.71 貝克公式（的極限）： (2.21)計(jì)算得=0.758，若棱形系數(shù)超過此值阻力將迅速增加。中低速的油船均在0.9850.99之間,為了使，相互配合，最終取=0.774，Cm=0.988。由漢克歇爾公式得=0.362；最終取=0.350。2推力減額分?jǐn)?shù)t 商赫公式：t=k (2.22)單螺旋槳船，裝有流線型舵或反應(yīng)舵者k=0.50.7，取k=0.6，計(jì)算得t=0.21； 漢克歇爾公式： (2.23)最終取t=0.23。二、 船身效率=（1-t）/（1-）=1.185三、 相對旋轉(zhuǎn)效率一般可近似地取=1四、 軸系效率尾機(jī)型船=0.98五、 螺旋槳敞水效率取功率儲備10%，則螺旋槳敞水收到的功率：其中：進(jìn)速（kn），；螺旋槳敞水收到的功率（hp）；計(jì)算得=7.108，由此可在MAU圖譜中查到約為0.515。因而總推進(jìn)效率考慮到適當(dāng)裕度取=0.58，所以設(shè)計(jì)船的有效推功率THP=·BHP=2146kW。2.8.2估算設(shè)計(jì)船的有效功率按母型船比例初步選取為1.787m即1.57%，根據(jù)船舶設(shè)計(jì)原理2187頁圖5-5知與本船棱形系數(shù)相配合的最佳浮心位置為1.5%1.7%，所以取1.787比較合理。用萊普法6估算有效功率曲線，基本參數(shù)如下：=114m，B=18.8m，d=7.01m，=11492.99m3，=0.765，=0.988，=0.774，B/d=2.682，/B=6.124，=1.787m，。具體計(jì)算過程見表2.3：表2.3 萊普法估算有效功率序號項(xiàng)目數(shù)值1V(kn)121314152（m/s）6.176.697.207.7230.650.710.760.824（查圖）21.9026.9038.1058.105/B修正值%（查圖）6.866.866.866.866修正后的=1+（5）×（4）23.4028.7440.7162.0870.0010100.0012400.0017570.002679859218486864153360769088234674023108498.778.818.848.8710桑海公式（船舶原理上165頁）0.0016350.0016180.0016030.00158911粗糙度補(bǔ)貼系數(shù)（船舶原理上176頁）0.00040.00040.00040.0004120.0030450.0032590.0037600.00466813（m2/s2）38.1044.7251.8659.5414(kg)179441.20225380.92301582.69429818.5815B/d修正=（B/d-2.4）×5%1.411.411.411.4116(kg)2529.073176.554250.556057.9317(kg)181970.28228557.47305833.24435876.5118(kW)1123.271528.412202.493363.222.8.3繪制有效功率曲線（EHP-V曲線）由表2.2中的數(shù)據(jù)可畫出有效功率曲線，如圖2.1：圖2.1有效功率曲線2.8.4航速校核由圖2.1可知當(dāng)主機(jī)額定功率時(shí)，航速為13.94kn13.5kn，滿足設(shè)計(jì)要求。2.9艙容校核對雙殼雙底型油船容積校核要分層進(jìn)行校驗(yàn)，即分別對貨油艙艙容和專用壓載水艙艙容進(jìn)行校驗(yàn)。及。貨油艙能提供的容積，m3；貨油區(qū)能提供的總?cè)莘e，m3；貨油所需要的容積，m3；壓載水艙所需容積，m3。2.9.1雙層底高度及雙層殼寬度計(jì)算按照國內(nèi)航行海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則（2004）7對于DW5000t 的油船，必須設(shè)雙殼雙底結(jié)構(gòu)。雙層殼寬度不得小于b=0.5+DW/2000或2m取小者；但不得小于1m。雙層底高度不得小于=B/15或2m 取小者；但不得小于1m。本船取：b=1m，=1.26m。2.9.2本船所能提供的總?cè)莘e (2.24) (2.25) (2.26)式中：總?cè)莘e利用系數(shù)；貨油區(qū)長度利用系數(shù)，為貨油區(qū)長度，按母型船比例取=78.4m，=0.688；型深高度下中剖面面積系數(shù)，=0.992。計(jì)算得：=14200 m3。2.9.3貨油艙能提供的容積 (2.27) (2.28)式中：貨油艙容積利用系數(shù)。計(jì)算得：=9885 m3。2.9.4壓載水艙（即雙層殼之間）能提供的容積：2.9.5貨油所需容積 (2.29)式中：貨油量，7767.5t；貨油密度，0.82t/m3；k考慮貨油膨脹及艙內(nèi)構(gòu)架系數(shù)，1.04。計(jì)算得：=9852 m3。2.9.6壓載水艙所需容積一般?。?.20.5）DW，本船取0.35 DW=2870 m3。2.9.7污油水艙所需容積按防污染規(guī)定不得低于2%3%，本船取0.03=296 m3。2.9.8校核=9885 m3=9852 m3；=4315 m3=2870 m3；綜上，本設(shè)計(jì)船的艙容滿足設(shè)計(jì)要求。2.9.9小結(jié)以上性能校核均滿足，因而初步擬定的主尺度滿足要求。垂線間長 =114m型寬 B=18.8m設(shè)計(jì)吃水 d=7.01m型深 D=10m浮心縱向位置 =1.787 m排水量 =11851t方形系數(shù) =0.765棱形系數(shù) =0.774中橫剖面系數(shù) =0.988水線面系數(shù) =0.8852.9.10技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析船長和方形系數(shù)對船舶的快速性有主要關(guān)系，而船長對船舶鋼料重量又有主要關(guān)系，增加船長將使船體鋼料及舾裝設(shè)備的重量增加從而增加造船價(jià)格8，因而本次設(shè)計(jì)從經(jīng)濟(jì)性角度考慮，僅簡單分析本船的和的選擇是否合理。本船是一條8200t級的近海成品油船，設(shè)計(jì)航速為13.5kn，F(xiàn)r約為0.208屬于中低速船，考慮到當(dāng)前燃油價(jià)格不斷上升，經(jīng)濟(jì)船長Le應(yīng)相應(yīng)加大9，因而本船114m屬于同類型船的經(jīng)濟(jì)船長范圍內(nèi)。根據(jù)Fr0.208查船舶設(shè)計(jì)原理2107頁圖4-7可得從阻力上考慮的臨界方形系數(shù)約為0.74，本船方形系數(shù)0.765略大于0.74使船舶的阻力有所增加，但當(dāng)一定時(shí)，適當(dāng)增大能夠使船舶主要尺度適當(dāng)減小，從而能降低造價(jià)。因而的選擇也是合理的。3型線設(shè)計(jì)型線設(shè)計(jì)時(shí)采用改造母型船橫剖面面積曲線的方法，本船具有平行中體，且較大，故采用“1-”繪制設(shè)計(jì)船型線圖。3.1繪制母型船橫剖面面積曲線選擇12000DWT成品油船為母型船由母型船的型線圖，利用CAD查詢功能查得母型船設(shè)計(jì)吃水下各站橫剖面面積，取豎坐標(biāo)為各站橫剖面面積與最大橫剖面面積的比值，取橫坐標(biāo)為剖面距船中的實(shí)際距離與的比值，繪制母型船無因次橫剖面面積曲線，見圖3.1。具體計(jì)算過程見表3.1。表3.1 母型船各站橫剖面面積及無因次化曲線坐標(biāo)站號橫剖面面積（m2）無因次化橫坐標(biāo)無因次化縱坐標(biāo)04.82-10.030128.72-0.90.177266.89-0.80.412399.33-0.70.6124126.37-0.60.7795146.13-0.50.9006156.60-0.40.9657160.43-0.30.9888161.87-0.20.9979162.32-0.11.00010162.320.01.00011162.320.11.00012161.990.20.99813160.930.30.99114158.680.40.97815153.340.50.94516141.210.60.87017121.140.70.7461892.580.80.5701974.560.850.4591953.920.90.3322032.800.950.2022014.1110.0873.2用“1-”改造母型船橫剖面面積曲線3.2.1母型船橫剖面面積曲線各參數(shù)用CAD查詢功能得母型船棱形系數(shù)=0.767，100%×-/=100%×0.767-0.769/0.769=0.21%0.5%，滿足精度要求；浮心縱向坐標(biāo)=1.967，100%×-/=100%×1.967-1.975/1.975=0.39%0.5%，滿足精度要求；前體棱形系數(shù)=0.799，后體棱形系數(shù)=0.736。3.2.2根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式估算設(shè)計(jì)船前后體棱形系數(shù)和 (3.1) (3.2)因此，前后體棱形系數(shù)變化量： (3.3) (3.4)3.2.3求各站移動(dòng)的距離及輔助站位置按“1-”法有：船中前各站 (3.5)船中后各站 (3.6)各輔助站距理論站距離為，具體計(jì)算過程見下表3.2：表3.2 各輔助站位置站號0-1-0-11-0.9-0.00166-0.901662-0.8-0.00333-0.803333-0.7-0.00499-0.704994-0.6-0.00666-0.606665-0.5-0.00832-0.508326-0.4-0.00998-0.409987-0.3-0.01165-0.311658-0.2-0.01331-0.213319-0.1-0.01497-0.1149710000110.10.039320.13932120.20.034950.23495130.30.030580.33058140.40.026210.42621150.50.021850.52185160.60.017480.61748170.70.013110.71311180.80.008740.8087418.50.850.006550.85655190.90.004370.9043719.50.950.002180.9521820101母型船中部為平行中體故沒有移動(dòng)。 3.2.4繪制設(shè)計(jì)船橫剖面面積曲線根據(jù)表3.2中數(shù)據(jù)，將母型船前體各理論站向前移動(dòng)相應(yīng)的距離，后體各理論站向后移動(dòng)相應(yīng)的距離，從而得到設(shè)計(jì)船無因次化橫剖面面積曲線，見圖3.1。圖3.1 設(shè)計(jì)船橫剖面面積曲線3.2.5校核設(shè)計(jì)船的和利用CAD查詢功能得到設(shè)計(jì)船的=0.77397，=1.87108，由于滿足設(shè)計(jì)要求（誤差要求在0.5% 以內(nèi)），而不滿足設(shè)計(jì)要求（誤差要求在0.5% 以 內(nèi)），故應(yīng)用遷移法求出滿足設(shè)計(jì)要求的新面積曲線。這時(shí)各輔助站又有新的移動(dòng)距離，則最后的輔助站距理論站的距離為。3.2.6遷移法橫剖面面積曲線的形變函數(shù)為： (3.7)式中：y面積曲線在x處的豎坐標(biāo)；b系數(shù)。 (3.8)由于面積曲線的x坐標(biāo)長度為2，因而，=0.77397，故得b=0.00338。第2次移動(dòng)各輔助移動(dòng)距離及最終輔助站位置見表3.3。表3.3 第2次移動(dòng)各輔助站位置站號y0-10.0297100-11-0.90.17694-0.00060-0.00166-0.902262-0.80.41210-0.00139-0.00333-0.804723-0.70.61192-0.00207-0.00499-0.707064-0.60.77854-0.00264-0.00666-0.609295-0.50.90026-0.00305-0.00832-0.511376-0.40.96478-0.00327-0.00998-0.413257-0.30.98838-0.00335-0.01165-0.314998-0.20.99722-0.00338-0.01331-0.216699-0.11-0.00338-0.01497-0.118361001000110.110.003380.039320.13594120.20.997990.003380.034950.23157130.30.991480.003360.030580.32723140.40.977570.003310.026210.42291150.50.944690.003200.021850.51865160.60.869970.002940.017480.61453170.70.746320.002530.013110.71058180.80.570370.001930.008740.8068118.50.850.459370.001550.006550.85500190.90.332180.001120.004370.9032419.50.950.202090.000680.002180.951502010.08695001根據(jù)表3.3中數(shù)據(jù)，將第1次移動(dòng)后的各輔助站均向后移動(dòng)相應(yīng)的距離，從而得到第2次移動(dòng)后的設(shè)計(jì)船無因次化橫剖面面積曲線，見圖3.2。圖3.2 設(shè)計(jì)船橫剖面面積曲線3.2.7第2次校核設(shè)計(jì)船的和利用CAD查詢功能得到設(shè)計(jì)船的=0.77397，誤差為0.004%0.5%；=1.78669，誤差為0.1%0.5%，兩者均滿足精度要求。 3.3繪制型線圖3.3.1繪制輔助水線半寬圖1按設(shè)計(jì)船主要尺度繪制格子線2繪制縱剖線圖的首尾輪廓線參照母型船首尾柱的形狀，按設(shè)計(jì)船的螺旋槳及舵的布置要求繪得側(cè)面圖的首尾輪廓線。3在水線圖上繪輔助站位置根據(jù)表3.3中得到的無因次輔助站位置求得輔助站的實(shí)際位置，具體計(jì)算過程見表3.4。表3.4 輔助站位置站號0-1-1-570001-0.9-0.90226-514292-0.8-0.80472-458693-0.7-0.70706-403034-0.6-0.60929-347305-0.5-0.51137-291486-0.4-0.41325-235557-0.3-0.31499-179558-0.2-0.21669-123519-0.1-0.11836-674610000110.10.135947748120.20.2315713200130.30.3272318652140.40.4229124106150.50.5186529563160.60.6145335028170.70.7105840503180.80.806814598818.50.850.8550048735190.90.903245148519.50.950.95150542362011570004繪制輔助水線半寬圖在輔助站上量取半寬，其中，和B分別為設(shè)計(jì)船某輔助水線在各輔助站處的型值半寬和型寬，和分別為母型船對應(yīng)水線上各理論站的型值半寬和型寬。由此得到各輔助水線，設(shè)計(jì)船輔助站各輔助水線的半寬值見表3.5。表3.5 輔助站各輔助水線半寬值站號理論站位置(距船中)輔助站位置(距船中)半寬（mm）mmmm0470940141018802820376047005640658070500-57000-57000225238461-51300-51429451755932100790682110842726510059922-45600-4586965717752338263228113085346241955449691374213-39900-40303175332163886431746635259580264437326814084274-34200-34730338948845590613565607141757780118503890190535-28500-29148487764617227778081168503873689529139929693506-22800-23555604975778272872389809200929393529395940094007-17100-17955693082928829914692959394940094009400940094008-11400-12351749386929096931293889400940094009400940094009-5700-6746769188219171934594009400940094009400940094001000769188219171934594009400940094009400940094001157007748769188219171934594009400940094009400940094001211400132007528873191089299938494009400940094009400940013171001865271178467891891559291939994009400940094009400142280024106651280428565886490549276938594009400940094001528500295635725741579828342856388659080926193839400940016342003502847216516709274647723810383738613884591339211173990040503343552735862623165086934723874927746803381851845600459881925366542564612487652765580583760956414663918.5484504873512012728328236213916425145314756502053175544195130051485538175422262521276931153353352236713919412319.5541505423684712421495166920022225230922272209232220570005700036658876510451220127210753580圖3.3 輔助水線半寬圖3.3.2繪制橫剖線圖1在輔助水線半寬圖中讀出理論站上各輔助水線的半寬值，見表3.6。表3.6 理論站各輔助水線半寬值站號理論站位置(距船中)半寬（mm）mm0470940141018802820376047005640658070500-57000225238461-51300472784964104094286211352792515460342-4560070018462418271729033199359643385562698374773-39900185733284002444348005405594765737431820984854-34200354550455758630967317297771581288584895390945-28500502866167381792782538617883090239186932093656-22800618576948370880490479249932793739398940094007-17100703983728885918493189399940094009400940094008-11400755087319119932493939400940094009400940094009-570076918821917193459400940094009400940094009400100769188219171934594009400940094009400940094001157007691882191719345940094009400940094009400940012114007607877791409323939494009400940094009400940013171007256855989879208932993999400940094009400940014228006673816086678950912993279397940094009400940015285005893755681188469868489719169932093939400940016342004890667372487620787382438506874489649222928617399003591542760156385666370857387763978948184832718456002032379143844741500254105716597662316550677118.548450127228283389373040254363464748775143544356721951300583181922962594284831933433360737694024422919.5541508721270152517002034225823442268226523862057000366588765104512201272107535802在橫剖面圖上畫出輔助水線，其中，t和分別為設(shè)計(jì)船和母型船的設(shè)計(jì)吃水，而為設(shè)計(jì)船與母型船水線相對應(yīng)的輔助水線；由已知 t =7.01m， =7.457m，輔助水線見表3.7。表3.7 輔助水線項(xiàng)目數(shù)值(mm)理論水線0500100015002000300040005000600070007500輔助水線0470940141018802820376047005640658070503量取輔助水線圖上理論站上各輔助水線的半寬值（即表3.6），繪制到橫剖圖的輔助水線上，從而得到橫剖線圖，見圖3.4。圖3.4 橫剖線圖3.3.3繪制理論水線半寬圖在橫剖面圖上量取理論水線上各站半寬，重新畫到水線圖上，從而得理論水線。3.3.4繪制縱剖線圖把橫剖線圖及水線半寬圖中縱剖線上相應(yīng)各點(diǎn)投影到側(cè)面圖上，繪出各條縱剖線，并進(jìn)行三面投影光順配合。由此得到設(shè)計(jì)船的水線以下部分的型值。3.3.5校核方形系數(shù)及浮心縱線位置根據(jù)橫剖線圖校核設(shè)計(jì)船的方形系數(shù)和浮心縱向坐標(biāo)。利用CAD查詢功能查得設(shè)計(jì)水線下各站橫剖面面積，見表3.8。表3.8 各站橫剖面面積站號理論站位置(mm)橫剖面面積（m2）1157001300-57000412114001301-513002413171001302-456005514228001283-399008115285001244-3420010316342001155-285001191739900996-228001261845600767-1710012918.548450618-114001301951300449-570013019.55415027100130205700011以船長為橫坐標(biāo)，設(shè)計(jì)水線下橫剖面面積為豎坐標(biāo)繪制橫剖面面積曲線，利用CAD查詢功能查得型排水體積= 11494.4044m3，=0.765078，誤差為0.01%0.5%，滿足精度要求；查得=1.795m，誤差為0.45%0.5%，滿足精度要求。3.3.6繪制甲板中心線及甲板邊線1參考母型船，確定首舷弧=0.432m，尾舷弧=0.173m，并按梁拱高度h0.48m繪制圓弧型梁拱曲線10，見圖3.5。圖3.5 圓弧型梁拱曲線2甲板中心線及甲板邊線。為了施工方便把甲板中心線定為直線，由甲板中心線及標(biāo)準(zhǔn)梁拱曲線求出甲板邊線。3.3.7繪制首尾輪廓并進(jìn)行三向光順繪制首尾輪廓的水線半寬圖和橫剖線圖。將水下部分光順向上延伸，繪出型線圖的水上部分，包括橫剖線圖，總剖線圖和水線半寬圖。3.3.8制定型值表、注字、標(biāo)尺寸3.4設(shè)計(jì)總結(jié)最終確定主尺度及船型系數(shù)如表3.9所示：表3.9 設(shè)計(jì)總結(jié)項(xiàng)目單位數(shù)值總長m122.05水線間長m116.76垂線間長m114型寬Bm18.8設(shè)計(jì)吃水dm7.01型深Dm10浮心縱向位置m1.795排水量t11852方形系數(shù)0.765棱形系數(shù)0.774中剖面系數(shù)0.988水線面系數(shù)0.887首舷弧hfm0.432尾舷弧ham0.173梁拱hm0.484總布置設(shè)計(jì)按照任務(wù)書的要求，本船為鋼質(zhì)、單甲板、尾機(jī)型、單槳、單舵，由柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的成品油船，具有球尾和球鼻首線型。參考母型船的布置，并按照國內(nèi)航行海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則（2004）7、鋼質(zhì)海船入級與建造規(guī)范（2006）11等規(guī)范要求對設(shè)計(jì)船進(jìn)行總布置設(shè)計(jì)。4.1主船體內(nèi)部船艙的布置4.1.1總體劃分1水密艙壁劃分水密艙壁將船體劃分為首尖艙、貨油艙、機(jī)艙、尾尖艙。按照鋼質(zhì)海船入級與建造規(guī)范（2006）11中規(guī)定，設(shè)計(jì)船水密艙壁數(shù)不少于6個(gè)。2首、尾尖艙長度的確定鋼質(zhì)海船入級與建造規(guī)范（2006）11中規(guī)定：首尖艙長度貨船的防撞艙壁距首垂線的距離應(yīng)不小于0.05 LL或10m，并且均應(yīng)不大于0.08LL，其中LL是指龍骨上緣至最小型深的85%處水線總長的96%或沿該水線從首柱前緣至舵桿中心線的長度，取較大者。從設(shè)計(jì)船型線圖上查得L=114.84，96%L=LL=112.8m，設(shè)計(jì)船取0.052 LL，為7.2m。首尖艙區(qū)長度為15.25m。尾尖艙長度尾尖艙艙壁位置一般取0.0350.045，設(shè)計(jì)船取0.048，為5.4m。尾尖艙區(qū)長度為8.15m。3機(jī)艙的地位及長度 機(jī)艙：由統(tǒng)計(jì)公式知，機(jī)艙長度lm=主機(jī)長度lm1+C，尾機(jī)型C=1012m本船lm1=4209mm，取C=12m，得lm=16.209m，最終取為16.25m。 貨油泵艙：一般泵艙長度為78m，考慮到母型船的貨油泵艙長度為4.2m，所以最終取為3.9m。 隔離艙：貨油艙前后兩端應(yīng)設(shè)有隔離艙，以便與機(jī)爐艙、貨艙、居住艙室等隔離。隔離艙艙壁間應(yīng)有足夠的距離，以便進(jìn)出，至少不小于760mm,且應(yīng)遮隔全部貨油艙端部艙壁面積。設(shè)計(jì)船取為1.3m。 整個(gè)機(jī)艙區(qū)長度為21.45m。4貨油艙區(qū)劃分參考母型船貨油艙區(qū)長度為86.8m，設(shè)計(jì)船載重量較小故取78.65m，并將貨油艙區(qū)劃分為一對污油水艙，五對貨油艙和五對壓載水艙。雙殼雙底結(jié)構(gòu)：按第一章艙容校核中計(jì)算得，雙層底高度，雙層殼寬度b = 1m。5肋骨間距和艙室劃分參考母型船布置，以舵桿中心線為0 號肋位；船尾#9為尾尖艙區(qū)，#9#42為機(jī)艙區(qū)，#42#163為貨油艙區(qū)，#163#165為隔離空艙區(qū)，#165船首為首尖艙區(qū)。從船尾至機(jī)艙后端壁（#9），肋距為S=600mm；從機(jī)艙后端壁（#9）至#165，肋距為S=650mm；#165至船首，肋距為S=600mm。4.1.2內(nèi)部艙室劃分1尾尖艙區(qū)：船尾#4設(shè)有尾壓載水艙（左、右）和#4#9淡水艙。2機(jī)艙區(qū)：#9#34設(shè)有機(jī)艙，#34#40設(shè)有貨油泵艙（中）、N0.1燃料油艙（左、右），#40#42設(shè)有隔離艙。機(jī)艙內(nèi)設(shè)有2層平臺：5m平臺、7.5m平臺。7.5m 平臺：#9#12設(shè)有鍋爐水艙（右），#17#22設(shè)有2個(gè)主輔機(jī)鍋爐柴油日用艙（右）及1個(gè)主輔機(jī)鍋爐柴油沉淀艙（右），#22#26設(shè)有分油機(jī)室（右），#26#34設(shè)有2個(gè)主機(jī)鍋爐燃料油日用艙（右）及主機(jī)鍋爐燃料油沉淀艙（右）；#28#34設(shè)有監(jiān)視室（中）；#14#15氣缸油柜（左），#15#17設(shè)有主輔機(jī)滑油沉淀艙（左），#17#19設(shè)有主輔機(jī)滑油儲存艙（左），#19#22設(shè)有電工間（左），#22#28設(shè)有機(jī)修間（左），#28#34設(shè)有N0.2燃料油艙（左）。5m平臺：#28#34之間設(shè)有N0.2燃料油艙（左、右）。雙層底上：#9#34設(shè)有機(jī)艙。雙層底內(nèi)：#9#10設(shè)有污水阱；#10#14設(shè)有艙底水艙；#14#15設(shè)有隔離艙；#15#23設(shè)有主輔機(jī)污油滑油艙（左），#23#24設(shè)有隔離艙（左），#24#34設(shè)有輕柴油艙（左）；#15#25設(shè)有主機(jī)滑油循環(huán)艙（中）、燃料油溢油艙（右），#25#26設(shè)有隔離艙（右），#26#34設(shè)有輕柴油艙（右）；#28#34設(shè)有油渣艙（右）。貨油泵艙內(nèi)設(shè)有1層7.5m平臺：7.5m平臺上：#34#37設(shè)有飲用水艙（中）。雙層底上：#34#40設(shè)有貨油泵艙（中），#42#44設(shè)有隔離空艙。雙層底內(nèi)：#34#40設(shè)有隔離艙（中）。3貨油艙區(qū)：貨油艙總長78.65m，共占121個(gè)肋位，共有5 對貨油艙。每對艙長為14.95m，占23個(gè)肋位。舷側(cè)及雙層底內(nèi)設(shè)壓載水艙。具體劃分為：#42#48 設(shè)有污油水艙（左、右）；#4871、#71#94、#94#117、#117#140、#140#163設(shè)有N0.5N0.1貨油艙（左、右）；#42#71、 #71#94、#94#117、#117#140、#140#165雙層殼及雙層底內(nèi)設(shè)有N0.6N0.2壓載水艙（左、右）。4隔離空艙：#163#165設(shè)有隔離空艙。5首尖艙區(qū)：#165#167設(shè)有測探儀艙（右）及計(jì)程儀艙，#165#171設(shè)有N0.1壓載水艙（左、右），#169#171設(shè)有錨鏈艙（左、右）；#174船首為首尖艙兼首壓載水艙；N0.1壓載水艙內(nèi)設(shè)有1層平臺，平臺以上為應(yīng)急消防泵艙（中）。4.2船員