DWT级江海直达货轮方案设计

华中科技大学文华学院机械与电气工程学部船舶系

船舶论证及总布置设计——800吨级江海直达货船

专业班级：船舶092（本科）

指导教师：***

学生姓名：***

学号：************

日期：2012.7.6

一．船舶设计任务书

⑴航区及用途

本船航行于我国沿海及长江中下游各港口，主要装载干杂货及粮食、盐、砂糖等包装货物，并可在舱口盖上兼装集装箱。

⑵船级

本船入ZC 级。按ZC 《钢质海船入级和建造规范》设计。本船船体结构、性能、舾装设备等均满足ZC 有关规范对长江A 、B 级航区及中国近海航区船舶的要求。

⑶主尺度限制 设计吃水T ≯3.2m 。

⑷装载量要求 设计吃水（T ）时的载重量DW ≮800t ；

货舱舱容V C ≮1200m 3。

⑸航速

本船满载试航速度Vt ≮9Kn ，主机自选。 ⑹续航力与自持力

续航力R ＝1800nmile ，自持力为15d 。 ⑺船员定额14人

舱室布置要求：设单人间2间，双人间6间，所有居住舱室设置单层铺。

二、船舶主尺度论证及性能校核 1母型船资料

其艏尖舱长度为，艉尖舱长度3.9m ，机舱长度m ，双层底高d 为0.8m ，舱容m ，初稳性高GM 为1.03m 。

2排水量预估

按载重量系数法初步估算排水量Δ，参考母型船取ηdw ＝0.61，则

800

1311.4800.61

dw

DW

t t η∆=

=

=实取135

3主尺度初选

⑴吃水T

为了能常年航行于长江中下游及我国东南沿海各港口，根据航道条件，吃水应不超过3.2m 。而考虑到吃水越深对于船舶快速性、经济性越有利，故此船设计吃水取限制吃水T ＝3.2m 。

⑵船宽B

由于吃水受限制，B/T 应取较大值，以满足舱容和载重量要求。根据江海直达船设计资料，一般B/T 的范围在3-4之间，本船取B/T ＝3.15，则B ＝10.08m 。

⑶船长L bp 和方形系数Cb

11350

40.511.025 1.00810.08 3.2

bp b L C kBT ρ∆=

==⨯⨯⨯

其中， 1.008K =附体系数

按巴士裘宁公式求L ，

m v v L k k bp 27.5313502992.722.73

/12

3/12

=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∆⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛+= 设计船为尾机型，为了便于主机、轴系的安装、维修、操作等，机舱长度较长；同时增加船长

对保证快速性有好处 。故实取：

m L bp 56=

bp 40.5140.51

0.72L 56

B C =

== ⑷型深D

按规范，双层底中桁材的高度在任何情况下不得小于700mm ，且不得小于按下式计算所得值

d h =(25B+42T+300)mm=741.2mm,设计船考虑施工方便，以及压载水舱容积的要求，实取d h ＝

750mm 。

型深需要考虑三方面的要求：

①要满足舱容要求VC ≮1200m 3：m a f l l l ,,参考母型船分别取5.3m ，5.0m ，10m ，C k 取为0.96。

()()m B l l l k V h D m a f C C d 22.408

.103.55105696.01200

75.0L bp =---+=---+

=

②重货船要满足最小干舷要求：

装重货时，结构吃水相应的最小干舷满足规范要求。

③根据海船规范，要满足L/B ＞5, B/D ≤2.5的要求 当D 取4.22m 时， B/D=2.39≤2.5，满足要求。

考虑数据应圆整，同时考虑初稳性高不宜太高，故实取D 为4.4m ， 此时 B/D=2.3≤2.5 。 综合上述，初步选取：

56,10.08, 3.2, 4.4,0.72,1350bp b L m B m T m D m C t =====∆=

4 阻力估算与主机选型

选用爱尔(Ayre)法 估算船舶阻力，进而选择主机。 爱尔法给出的标准船型的有效功率e P 为

0.643

0.7355

()s e V P kW C ∆=•

利用公式算标准方形系数bc C

Fr

C bc 68.109.1-= (对单桨船取1.08)

gL

V Fr s =

航速kn V s 9=时，

1975.056

81.95144

.09=⨯⨯=

Fr

7582.01975.068.109.1=⨯-=bc C

07.51350563

13

1==∆L

①由该船的Fr 及31

∆L 查《船舶阻力》图7-3曲线得

0440C =

②根据Fr 数查表7-5得标准纵向浮心位置 0.54%c x L =

根据速长比查表7-7（a ）得% 2.6%

xc K =

③对实船进行修正：

100.75820.72

440220.7582

bc b bc C C C C --∆=⨯

=⨯= 10144022462C C =+∆=+=

2110(2)%100.72(3.152)%46238.25

b B

C C T

∆=-⨯-⨯=-⨯-⨯=-

21246238.25423.75C C =+∆=-= 32%423.75 2.6%11.02xc C K ∆=-⨯=-⨯=-

323423.7511.02412.73C C =+∆=-=

④0.6430.643

135090.7350.7355178.02412.73

s e V P kW C ∆⨯=

⋅=⋅=

涡尾船的推进系数较高，一般取为0.68，本船也取为0.68，则

/(..0.9)178.02/(0.680.9)2145.44M e P P P C kW =⨯=⨯=⨯

故选择主机为四川柴机柴油机厂生产的WD615-67-1 型号2两台，其额定功率为152kW ，配套齿轮箱型号为2ZT750两台。主要参数为：

主机型号： WD615-67-1两台； 功 率： 145.44kW ×2；(2×197.88 ps) 转 速： 750rpm ； 齿 轮 箱： 型号2ZT750，减速比i=4.9；

5 重量校核

设计船属简易货船，按母型船资料估算空船重量，取钢料重量系数Ch ＝0.405，舾装重量系数C f ＝0.242，机电重量系数Cm=0.148，则

⑴船体钢料重量：

)0.4055610.08 4.4)328.41h h W C L B D t =+=⨯⨯+=（（；

⑵木作舾装重量：

0.2425610.08136.60f f W C LB t ==⨯⨯=；

⑶机电设备重量：

0.148(2197.88)58.57m W Cm Pm t =⨯=⨯⨯=。

⑷空船重量：

() 1.03(328.41136.6058.57) 1.03539.29h f m LW W W W t =++⨯=++⨯=

⑸载重量：

1350539.29810.71DW LW t =∆-=-=

810.7180010.71DW t δ=-=,

满足重量校核，无需修正主尺度；