高速船与游艇设计3-1容量与登记吨位

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水舱取0.97。
3.专用压载水舱型容积Vb
油船、散装货船、多用途货船,空载返航时常需
加压Байду номын сангаас水。装载压载水的理由是:
(1)保证必要的浮态。空载返航时,吃水太小,桨
叶不能被充分浸入水中,螺旋桨的推进效率和推力就
会减小,且桨叶交替出水会引起桨叶的严重振动;空 载时首吃水太小,船舶在海浪中易引起拍击和砰击, 以致损坏首部的结构,而且极度尾纵倾会缩小驾驶室 的视野,在横向风浪中会给操舵增加困难。因此需加
量方程式为:
CbDLbpBD1=Vc+VOW+Vb+VmVu (3-12)
(二)货舱容量方程式 货船容积的主要矛盾是货舱舱容,一般说来,若 货舱舱容满足使用要求,则其他舱室的容积也不难满 足,并且,在主尺度相同的情况下,货舱舱容的大小 标志着船舶经济性的优劣。因此,可 再从货舱所需 型容积Vc ,及船主体所能提供的货舱型容积Vch两方 面建立货舱容量方程式,以 供货船初始设计阶段选 择主尺度、进行舱容校验之用。
研究船舶容量的方法因设计阶段而异。船舶初
始设计阶段,设计者要按任务书指定的各项使用要求 估算设计船所需的容量;同时,又要根据满足重力和 浮力平衡条件所初步拟定的船舶主尺度及总布置格局, 估算设计船所能提供的容量;力求使设计船所能提供 的容量等于或略大于所需容量。在技术设计过程中, 设计者将根据船舶型线图、总布置图、帮戎曲线图等 图纸资料,对全船各舱室的容积及其形心进行详细计 算,绘制容量图和舱容要素曲线,以便精确计算货物、 油和水等的重量重心,为纵倾调整和各载况稳性计算 提供必要数据。
包装舱容,是装载包装货物时货舱的有效容积,
此时,货物装载一般只能达到甲板横梁(或纵骨)的下
缘,肋骨及货舱护条的内缘和舱底铺板的顶面。货舱 的包装舱容约为该舱型容积的0.88~0.92。通常,同一 货舱,其包装舱容约为散装舱容的0.90。
二、所需船主体型容积的计算
图3—1所示的为一艘典型货船的布置示意图,主 体内设有货舱、机舱、燃油舱、淡水舱、压载水舱及 首、尾尖舱等。
(一)容量校核的方法
容量校核的方法大体上有两种,一是按照全船容量 方程式(3—12)分别估算船主体实有容积及各类舱室所需 总容积;二是按照货舱容量方程式(3—14)分别估算设计 船货舱区段实有容积与装载预定的载货量所需的货舱容 积。然后比较实有容积是否等于或略大于所需容积。
(二)增加货舱容积的措施
如图3· 1所示,船主体所能提供的货舱型容积为:
设计船所需货舱型容积Vc ,按式(3—1)计算;为 满足货舱容量的使用要求,在忽略货舱口容量的情况
下;应使Vc =Vch ,即:
这就是货舱容量方程式。货舱容量方程式,鲜明地
揭示了货舱容量与船舶主尺度及总布置参数之间的内 在联系,有利于从容量角度来研究与调整船舶方案的 主尺度与总布置。因此,对于货物运输船,货舱容量
一、所需甲板面积的估算 ZC《乘客定额与舱室设备规范》及交通部部颁标 准《沿海客货船船员和乘客主要舱室面积及家具设备 配置》对各类客船的布置和甲板面积提出了基本要求 (参见§8—4),一般客船设计时均应遵循。在客船设 计实践中,往往还要参考客舱标准相近的母型船,结 合设计船的具体要求(注意听取船东意见),对设计船 的各类舱室和处所的面积进行估算和统计,求得新船 所需的甲板总面积。
压载.水,以保证船舶耐波性所要求的浮态。
(2)空载返航过程中,油、水和备’晶的消耗,
使船舶重心提高,初稳性 GM 性,也须加压载水。 由于环境保护和防污染的规定,目前已不再用油 舱兼作压载水舱,而设专用压载水舱。压载水量多少, 因船而异,幅度变化很大。一般要求压载航行时的首 尾吃水为: 首吃水Tf;2.5%~3%Lbp;尾吃水Ta: 0.80D(D为螺旋桨直径),并尽可能浸没螺旋桨。沿 海或江海直达货轮压载航行时的首吃水Tf可浅些。 高度降低。为保证稳
货船的容积
(一)货物的积载因数
货物的积载因数,是每吨货物装船时所占据的货
舱容积,以c表示(m3/t)。
货物的积载因数,随货物的种类、产地及装运方 式的不同而异,如铁矿石散装运输时、其积载因数: c = 0.33~0.45;而小麦散装运输时,c =1.22~ 1.34,袋装运输时,c 1.34~1.45;表3—1列举了 部分常见货物的积载因数。
根据货舱容量方程式
看出,要使货舱容积Vc 增加,就应加大L、B、D, 或减小la 、 lf 、 lm、 hd。
(1)加大L和B; (2)减小la
、 lf 、 h d

(3)减小lm ; (4)增加D; 综上所述,增加货舱容积最有效(且较合理)的措 施是适当加大型深D或D/T。当然,增加船舶平行中体 长度、增大弦弧和梁拱等也能增加Vc ,但其效果不大。
设计初期,压载水舱型容积Vb可按以下步骤估算:
①估算压载航行时的平均吃水Tb, Tb=(Tf+Ta ) /2 (3—3)
5,其他舱的型容积V
其他舱是指首、尾尖舱和轴隧室等。此外,油船还 有泵舱,前部干货舱(用于调整纵倾),机舱与货油舱之 间,油水舱之间,轻油及滑油与重油舱之间的隔离空 舱等等,都占有一定空间,应在估算所需的舱容时进 行考虑。货船的Va,一般为主体总容积的2%~4%。 综上所述,船主体内各种舱室所需要的总型容积为
方程式较之全船容量方程式使用得更多、更方便。
五、容量校核
一艘载重型船的设计,在初步选取了船舶主尺度 并勾画了总布置草图(拟定总布置格局)后,接着要进 行一系列的性能初步校核。性能校核的第一步,通常 是重力与浮力平衡,而第二步即是容量校核。 所谓容量校核,一方面是按设计任务书的要求估 算设计船所需的容积,另一方面是按设计船的主尺度 与总布置估算其实有的容积,通过所需容积与实有容 积的比较来校核设计船主尺度方案与总布置格局的可 行性与合理性。如果实有容积小于所需容积,则要通 过修改主尺度或适当调整总布置来增加设计船的货舱 容积;反之,如果实有容积过大,则通常要减小船的 主尺度。
研究的意义
船舶容量的研究是重要的,因为它关系到设计
船能否满足任务书规定的使用要求,同时还影响船
舶的技术性能(如浮态)与经济性。如果船舶容量不
足,就不能满足使用要求;反之,如果容量过大, 则船舶尺度势必过大,船舶造价与营运成本增加。 因此,无论是容量不足或是容量过大,都要及时调 整船舶主尺度。
研究船舶容量的方法
课题三
船舶容量与登记吨位



船舶容量是船内容积与甲板面积的总称。 任何一艘船舶,为满足预定的使用要求,至少应 具备两方面的条件: 其一,必须满足重力与浮力平衡,提供足够的浮 力来支持船舶自重和预定的载重量; 其二,设计船必须提供足够的容量,以满足货物、 燃油、淡水、压载水等对装载空间,机舱设备对机舱 空间的要求;同时,还必须提供足够的内部甲板和露 天甲板面积,以满足各类人员对生活舱室、工作舱室 与公共处所的布置要求,满足各类甲板机械的布置与 作业面积要求。

各舱容积的计算方法:
1、货舱型容积Vc
式中,Wc-载货量(t);c -货物积载因数 (m3/t);kc-型容积利用系数。
2.油水舱型容积V0w
式中; V0w-油、水重量(t);i -相应燃油、 滑油、淡水的密度(t/ m3),通常重油:0.89 t/ m3 ;
ki -液体舱型容积利用系数,一般,燃油舱取0.94,
参考相近母型船的资料,比较分析进行修正,如船小 ,通常kc应小些;甲板层数多, kc也小些。如果设计 时将值取大了,则选定主尺度的相应实船装不下预定 数量的货物,这将影响船的使用效能及经济性。一般
船东对货舱容积十分重视,设计中要给予保证。
(三)散装舱容与包装舱容 1.包装货与散装货 船舶所运输的货物种类很多,按其载运形式可分 为两大类:包装货和散装货。载运时用箱、桶或袋子 包装起来的,称包装货,如成箱装运的水果、食品。 家具、五金,桶装的各种酒、油类,袋装的化工产品 、面粉、水泥、食糖等。还有一些货物虽然运输时不 用包装,但它们本身已进行了整理,如装配好的机器 、汽车等,也属于包装货,另一类货物如矿石、煤炭 、谷物、散装水泥等,运输时不用包装,而是直接装 在货舱里,此类货物称为散装货。同一类货物有时既 可采用包装,也可采用散装运输,如谷物、食盐、水 泥等,应视具体情况而定。
各 类 货 舱 的 kc 值 一 般 取 : 对 于 包 装 货 舱 , 为
0.88~0.92;对于散装货舱,为0.98左右;对于货油 舱,为0.95—0.96(其中2%~3%,为考虑油受热膨胀 所需的体积);对于冷藏舱,为0.7~0.8左右(因绝缘 与管系占去较多容积)。
应当注意,上述这些数值只供参考用,设计时最好
通常,应估算和统计的主要舱室及处所包括:
①不同等级的旅客居住舱(每舱室人数、人均占有面积数); ②客舱公共处所(厨房、餐厅、盥洗室、浴室厕所等); ③旅客文化娱乐处所(阅览室、娱乐室、舞厅……); ①各层甲板通道和旅客散步甲板面积; ⑤不同等级的船员居住舱;
⑧船员生活区公共处所及文娱处所(含会议室);
⑦船员工作舱室(驾驶室、海图室,报务室,广播室、客运室、 民警室、医务室、小卖部等); ⑧其他特设处所。 根据上述估算和统计数据求和,即得到全船所需的甲板总 面积A。
二、主尺度(L、B、D)规划 对客船来说,由于客舱和船员舱均布置在上层建筑 内,因此客船的上层建筑通常很发达。在规划客船主尺 度之初,往往先要确定上层建筑的层数。层数少了,布 置不下众多的各类舱室;层数多了,又会使受风面积过 大且重心升高对稳性不利。通常,上层建筑层数可参考 相近型船与船宽协调确定。 船宽B,按横向布置情况和稳性要求确定。横向布置, 即考虑外走道、床铺(座椅)数目与尺寸、内走廊的布置, 有时加宽不多就可能增加一排床铺(坐椅),使舱室利用 率获较大提高。小型客船的B通常还应考虑机舱的布置 地位(尤其是双机双桨船),使主机靠舷边一侧有足够的 检查、操作与维修空间。
(二)型容积利用系数 型容积(或称毛容积)系指按型线图计算所得 的舱内容积(m3)。 净容积:实际上,船舱内总是含有骨架的, 而舱内骨架、护条、垫板等总要占据一定的空间, 当货物、油,水等装载时扣除掉这部分空间后所 剩余的有效装载容积称为净容积; 折扣系数:舱内净容积与型容积之比称为型 容积利用系数,有时也称为折扣系数,用kc表示。 显然, kc的大小表明了舱容利用率的高低。
V = Vc+VOW+Vb+VmVu
(3—9)
式中, Vu一上甲板以上装货的容积。包括货舱口 围板范围内的容积和有长首楼货船的首楼内货舱容积。
四、容量方程式 (一)全船容量方程式 设计船所能提供的主体型容积Vh,应等于或略大于
所需的主体型容积,这样才能满足设计任务书对舱容
的要求。若式(3-9)与式(3—10)相等,即可得出全船容
本 课 题 内 容
(1)初始设计阶段船舶容量的估算方法,研究舱 容与船舶主尺度的联系规律,以便运用这些规律合理 选择船舶主尺度;
(2)详细设计过程中容量图与舱容要素曲线的计
算与绘制方法;
(3)船舶登记吨位与船内容积密切相关,是影响
船舶经济性的重要指标。因此也在本课题结合规范作
简要介绍。
§3—1
一、船舶容积的有关概念
2.包装货舱容积和散装货舱容积
由于装运的货物分为包装货和散装货,由此货舱
容积也分为包装货舱容积和散装货舱容积,简称包装
舱容和散装舱容。所谓散装舱容,是装载散装货物时
货舱的有效容积,此时,货物装载可达甲板横梁(或纵
骨)的上缘、肋骨外缘和舱底板的顶面。
货舱的散装舱容=该舱型容积X型容积利用系数kc(0.98~0.99)
船长L,可参考同档次建筑形式相近的型船按下
式估取:
L=A/(nB)
式中,A-设计船所需的甲板总面积;n、B-设计船 的甲板层数和船宽, -客船甲板总面积与nLB之比 值,通常取自母型船。
§3—2 客船的甲板面积 客船是载运旅客的运输船,安全、快速、舒适是 对客船设计的基本要求。为满足旅客搭载、食宿和旅 途文化娱乐与观光的要求,具有足够的甲板面积成为 客船设计的主要矛盾,与货船的容积研究相似,客船 设计往往先要估算所需的甲板面积,继而作主尺度规 划,然后通过总布置图来校验并确定各舱室的实际甲 板面积。
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