船舶主尺度确定
船舶总体设计5-1主尺度
7.载货量系数（DW/△） 载货量系数（ 载货量系数 △ 即船舶载货量与船舶排水量之比。 即船舶载货量与船舶排水量之比。 在同一排水量下，载货量系数越高， 在同一排水量下，载货量系数越高，船舶装载 能力就越大，船舶经济效益将越好。 能力就越大，船舶经济效益将越好。 京杭运河标准船型DW/△值在 之间； 京杭运河标准船型 △值在0.75—0.8之间； 之间 川江及三峡库区标准船型DW/△值在 川江及三峡库区标准船型 △值在0.6—0.7 之间。 之间。 8.单位功率载量（t/kW） 单位功率载量（ 单位功率载量 ） 在相同航道条件下，单位功率载量越大，反映 在相同航道条件下，单位功率载量越大， 船舶阻力越小，船舶性能越优良。 船舶阻力越小，船舶性能越优良。 京杭运河标准船型t/kW值在 值在2—3之间。 之间。 京杭运河标准船型 值在 之间
（2）调查研究 ）
调查研究是搞好设计的重要环节。从设计开 调查研究是搞好设计的重要环节。 始以至整个设计过程中都要进行调查研究， 始以至整个设计过程中都要进行调查研究， 当然主要而大量的调研工作是在设计之初。 当然主要而大量的调研工作是在设计之初。 调研的内容包括: 调研的内容包括 查阅文献资料，调查航线、港口情况； 查阅文献资料，调查航线、港口情况； 现有同类实船的调研； 现有同类实船的调研； 调查船厂的生产能力等情况。 调查船厂的生产能力等情况。 通过调研掌握新船主尺度限制， 通过调研掌握新船主尺度限制，形成母型船 要素一览表，获得新船设计的思想、 要素一览表，获得新船设计的思想、方法及 各种有用的数据资料。 各种有用的数据资料。
(4)满足用船部门 船东 对新船的使用要求 满足用船部门(船东 对新船的使用要求; 满足用船部门 船东)对新船的使用要求 (5)满足客观条件 航区航线、港口、建造 满足客观条件(航区航线 满足客观条件 航区航线、港口、 厂等)对新船主要要素的限制 对新船主要要素的限制; 厂等 对新船主要要素的限制 （6）新船的经济性要求：努力提高新船 ）新船的经济性要求： 的经济性。 的经济性。
船舶设计原理4-4主尺度(15-16)
集装箱船，是一种专门运载集装箱的特种船舶。 货舱多为单层甲板，双船壳，可堆放3-9层集装箱。经 济航速为19-24kn，集装箱规格：40ft（40×8×8ft)和 20ft(20×8×8ft)两种。
4、选取D 时应考虑的因素
(1)舱容 在吃水一定的条件下，型深的大小决定了干舷的高低， (2)甲板上浪与抗沉性 型深增加干舷加大，船舶储备浮力增加，抗沉性增大， 与此同时，船舶进水角也加大，复原力矩增大，对船 (3)稳性 舶稳性有利； (4)强度与经济性 型深增加，横剖面模数迅速加大，对船舶纵向强度有
(三)、主尺度初选
在排水量△估算出来后，选取主尺度的方法相当 灵活，下面介绍几种可行的途径
1 按母型船比例换算
当设计船与母型船航速、载重量差别不大时，可 先暂时假定二者的Cb相同，则
D也可按货舱容量方程式求得：
式中，Wc－载货量；
c －货物积载因数；
kc －型容积利用系数；
hd －双层底高度； lm 、 la
型宽型深比（B/D）。该比值对稳性、横 摇和强度都有较大影响，规范限制自航 船A级航区，B/D值≤4。现有标准船型 B/D值在2.5—3.5之间。
载货量系数（DW/△）。即船舶载货量与船 舶排水量之比。在同一排水量下，载货量系数 越高，船舶装载能力就越大，船舶经济效益将 越好。京杭运河标准船型DW/△值在0.75—0.8 之间。川江及三峡库区标准船型DW/△值在 0.6—0.7之间。
3、 船体最大尺度 船舶在停靠码头、进坞及过船闸、桥梁、 架空电线和狭窄航道、船舶避碰操纵等 要用到船体最大尺度。 1) 总长LOA 包括两端上层建筑在内的船体型表面最 前端与最后端的水平距离。 2) 最大船长Lmax 船舶最前端与最后端之间包括外板和两 端永久性固定突出物（如顶推装置等） 在内的水平距离。
船舶设计原理-第五章-方案构思与主尺度选择课件
5
第五章 方案构思与主尺度选择 5.1 总体设计方案构思
➢集装箱船由于重心很高，为解决稳性问题，满载情况也常需要用压载 水来降低重心高度，所以双层底舱几乎全部用作压载水舱。此外，首 尾尖舱、两舷双壳体内一般也用作压载水舱。为了平衡装卸集装箱时 的横倾，两舷边舱中的左右一对压载水舱通常各装50％压载水，用作 调整横倾。集装箱船在装卸舱内集装箱时横倾不能超过5°，以免集装 箱被导轨卡住。
➢集装箱船的货舱形状由于大开口的要求，绝大多数采用双壳体结构。 为了提高甲板大开口船的抗弯、抗扭强度，双壳体的上部都设有平台， 形成箱形抗扭结构。由于货舱盖上要堆装多层集装箱(一般在4层以上) ，所以舱盖要有足够的强度。吊装式舱口盖因每块盖板的重量要控制 在起货设备的起吊能力范围内，所以舱盖的大小、布置和支撑形式与 货舱的设计也有密切关系。
7
第五章 方案构思与主尺度选择
船舶设计原理
5.1 总体设计方案构思 集装箱船布置特征:
➢集装箱船的上层建筑具有长度短，层数多的特点。长度短是为了节省 甲板面积；层数多是驾驶室高度的需要，目的是为了解决驾驶盲区的 问题。 IMO规定集装箱船驾驶盲区不应大于2倍船长，过巴拿马运河时 盲区另有规定。
➢大中型集装箱船通常不设起货设备。小型集装箱船为适应小型港口的 需要，常设置甲板起重机。为了减少设置起重机对集装箱布置的影响， 有些船将起重机布置在舷侧。
6
第五章 方案构思与主尺度选择 5.1 总体设计方案构思
船舶设计原理_04_船舶主尺度确定_0407_船舶方形系数的确定
第四章船舶主尺度确定4.7 船舶方形系数的确定8383第四章船舶主尺度确定4.7 船舶方形系数的确定确定船舶方形系数的考虑因素方形系数C b 的确定主要从排水量和快速性这两个基本因素来考虑。
在超常规情况下，如选取的方形系数C b 过大，应注意对耐波性和操纵性等性能的影响。
第四章船舶主尺度确定4.7 船舶方形系数的确定确定船舶方形系数的考虑因素(1)排水量。
(2)快速性。
(3)耐波性。
(4)经济性。
(5)总布置。
方形系数Cb是联系船舶排水量Δ与船长L、船宽B和吃水T的纽带，即C b=Δ/(ρkLBT)，当排水量Δ相差不大时，保持船长L、船宽B和吃水T 不变，通过适当改变Cb可以很方便地调整排水量Δ的大小。
第四章船舶主尺度确定4.7 船舶方形系数的确定确定船舶方形系数的考虑因素(1)排水量。
(2)快速性。
(3)耐波性。
(4)经济性。
(5)总布置。
减小方形系数C b 有利于降低船舶剩余阻力R r ，所以对于R r 比重大的高速船，一般取较小的方形系数C b ，以改善阻力性能。
第四章船舶主尺度确定4.7 船舶方形系数的确定确定船舶方形系数的考虑因素(1)排水量。
(2)快速性。
(3)耐波性。
(4)经济性。
(5)总布置。
减小方形系数Cb有利于减缓船舶在海浪中的纵摇升沉运动，特别是减小方形系数Cb并增大船长L时，快速性与耐波性的改善最显著。
第四章船舶主尺度确定4.7 船舶方形系数的确定确定船舶方形系数的考虑因素(1)排水量。
(2)快速性。
(3)耐波性。
(4)经济性。
(5)总布置。
在排水量Δ不变的情况下，适当增大方形系数Cb，可减小船长L或船宽B，从而可降低船体重量与船价，提高船舶经济性。
对于中速运输船，实船的方形系数Cb常大于阻力最佳的方形系数Cb 而接近于临界方形系数Cb，这时船舶尺度较小，重量较轻，船价较低，同时阻力增加亦不大，油耗较为节省，实船的这一方形系数Cb 值称为“经济方形系数”。
对于低速运输船，从经济性和舱容利用率等方面看，取大的方形系数C b总是有利的。
第四章 主尺度排水量确定(F)
D对大角稳性的影响
lb lb1 Z g sin 1
D对总强度和造价的影响 • 大型船舶：结构构件尺度按照确定 计算确定，D增大时，Wh不一定增加； • 小型船舶：结构构件按照工艺及构 造要求确定， D增大时，Wh将增加；
五、选择Cb时考虑的因素
1、浮性方程式 △=r· L· d· b k· B· C 对主尺度的影响 2、对布置的影响 3、对LW、DW的影响 4、对阻力的影响 最佳Cb、临界Cb、经济Cb
4、 按限制条件定主尺度
• • • • 港口、航道水深→d； 航道曲率半径→L； 港口泊位长度→L； 船台、船坞尺度 →L,B
5、按总布置估算主尺度
50000吨多用途船
三、重力与浮力平衡
1、变载重量法
LW DW
改变载重量DW使等式成立。 2、固定载重量法
2、固定载重量法 1）Cb 用平衡
4-3 确定主要要素的基本原理
布置型船 Container、Passenger、Tugs… 载重型船 Tanker、Bulk、Ore-Carrier…
一、基本步骤（布置型、载重型）
1）确立指导思想 2）初步拟定L、B、D、d、Cb、… 3) 重力浮力平衡、容积满足要求 4）性能校核
一个 可行方案
表4-8 典型拖轮稳性
船名 400马力港作 拖轮 1670马力港 作拖轮 4000马力长 江推轮 30米级沿海 拖轮 L×B×D×d GM(m) GM/B 0.1264 0.1256
初稳性高度： r Zb Z g h GM B2 稳性半径：r k d
• 在型深D不变时，d增大使得干舷降低，甲板边缘 提前人水，对抗沉性和大角稳性变差； • d大，砰击和漂移程度轻，耐波性好。
4000TEU集装箱船的主尺度确定
网络教育学院《船舶设计原理课程设计》题目：4000TEU集装箱船的主尺度确定1 集装箱船概述本章需简单介绍集装箱船的相关内容，例如集装箱船的特点，集装箱船的发展历程，并要求搜集现有集装箱船主尺度资料，作为自己设计集装箱船的主尺度的参考数据。
1.1 集装箱船的特点集装箱船的大小通常是以装载20ft标准箱作为单位(TEU)的多少来表示的。
集装箱船在技术上具有如下的特点：(1)追求高的载箱量，在舱内和甲板上装载尽可能多的集装箱。
(2)在追求载箱量的同时，追求高的平均箱重指标或在一定平均箱里(如14t/TEU)下追求高的载箱率。
(3)集装箱船的主尺度如船长、船宽和型深等主要由船舶的载箱量来决定。
(4)货舱开口大，货舱和货舱口尺度规格化，货舱口宽度一般为船宽80％左右，最大有达89％、甚至更大。
货舱口长度通常以能吊装40ft(或2只20ft)集装箱为好。
(5)稳性问题十分突出。
由于甲板上堆装大量集装箱，引起货物重心升高及受风面积增大。
在装卸舱内集装箱时，船舶横倾角不能大于5°，以免集装箱被导轨卡住。
（6)航速高，主机功率大。
为了保证定期班轮的准点率，新建的大型集装箱船的服务航速达22kn以上，3500TEU以上的第四代集装箱船的服务航速多数达24kn以上，且其主机的储备功率也较大。
新建中型集装箱船的服务航速均在18kn 以上，有的还达到20kn—21kn。
新建300TEU以上的小型集装箱船的服务航速也在15kn以上。
因此，船舶的方形系数Cb相应较小。
1.2集装箱船的发展历程第一艘集装箱船是美国于1957年用一艘货船改装而成的。
它的装卸效率比常规杂货船大10倍，停港时间大为缩短，并减少了运货装卸中的货损量。
从此，集装箱船得到迅速发展，到70年代已成熟定型。
按照集装箱船的发展情况，可分为第一、二、三、四、五代集装箱船：第一代出现于20世纪60年代，横穿太平洋、大西洋的17000-20000总吨集装箱船可装载700-1000TEU。
船舶设计原理_04_船舶主尺度确定_0401_确定船舶主尺度的基本要求
第四章船舶主尺度确定4.1 确定船舶主尺度的基本要求22第四章船舶主尺度确定4.1 确定船舶主尺度的基本要求主要内容第一，船舶主尺度的相关定义；第二，确定船舶主尺度的重要性；第三，确定船舶主尺度的六个基本要求；第四，确定船舶主尺度的四个显著特点。
第四章船舶主尺度确定4.1 确定船舶主尺度的基本要求船舶主尺度是描述船舶几何特征的最基本的参数,主要包括船长L(一般指垂线间长L bp)、型宽B、型深D和设计吃水T。
主尺度相关定义第四章船舶主尺度确定4.1 确定船舶主尺度的基本要求船舶主尺度是描述船舶几何特征的最基本的参数,主要包括船长L(一般指垂线间长L bp )、型宽B、型深D和设计吃水T。
主尺度相关定义第四章船舶主尺度确定4.1 确定船舶主尺度的基本要求主尺度相关定义=▽/(LBT)方形系数Cb第四章船舶主尺度确定4.1 确定船舶主尺度的基本要求主尺度相关定义方形系数C b =▽/(LBT)长宽比L/B长度型深比L/D宽度型深比B/D宽度吃水比B/T型深吃水比D/T 主尺度比第四章船舶主尺度确定4.1 确定船舶主尺度的基本要求主尺度相关定义船舶主要要素：主尺度L、B、D、T等排水量△船型系数C b 、C p 、C pv 、C m 、C w 浮心纵坐标x b 载重量(或载箱量、载客量)主机功率航速船员人数……第四章船舶主尺度确定4.1 确定船舶主尺度的基本要求主尺度相关定义船舶主要要素：主尺度L、B、D、T等排水量△船型系数C b 、C p 、C pv 、C m 、C w 浮心纵坐标x b 载重量(或载箱量、载客量)主机功率航速船员人数……第四章船舶主尺度确定4.1 确定船舶主尺度的基本要求主尺度相关定义船舶主要要素：主尺度L、B、D、T等排水量△船型系数C b 、C p 、C pv 、C m 、C w 浮心纵坐标xb 载重量(或载箱量、载客量)主机功率航速船员人数……第四章船舶主尺度确定4.1 确定船舶主尺度的基本要求(1)在新船设计初始阶段的总体方案构思中，主尺度选择是首先要考虑的问题。
船舶基本原理
1、型尺度——型船体的尺度，用以船体设计和性能计 算。
型船体——船体外板内表面和甲板下表面所围成的体积。
2、最大尺度——包括船体附件在内的从一端量到另一 端的最大距离，作为船舶建造营运中考虑外界条件限 制的依据。 3、登记尺度——根据《国际船舶吨位丈量公约》的各 项规定丈量确定的船体尺度，用以 确定船舶的登记吨 位。
2、辛浦生第一法
y y0 o h y1 h y2 h y3 h y4 h y5 h
y6
x
S h ( y0 4 y1 y2 ) h ( y2 4 y3 y4 ) h ( y4 4 y5 y6 ) 3 3 3 h ( y0 4 y1 2 y2 4 y3 2 y4 4 y5 y6 ) 3
4、（纵向）棱形系数（Prismatic coefficient）
Cp——设计水线或夏季满载水线以下的型排水体积Vm与 船体中横剖面在相同水线下的面积Am、垂线间长Lbp两者 的乘积的比值。
Vm Cp Am Lbp
第一节 船舶主尺度、主尺度比和船型系数
四、船型系数
5、（垂向）棱形系数 （Vertical Prismatic coefficient）
1）水线面面积Aw：
半宽值(m)
站号
AW
Lbp 20
2 y ( x) dx
0
型吃水(m) 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0.00
20
2）水线下的横剖面面积Am：
Am 2 y( z ) dz
0
船舶主尺度
1-3船舶主尺度、船型系数和尺度比船舶主尺度表示船体大小的几何参数；船型系数表示船体形状的几何参数；尺度比表示船体肥瘦程度的几何参数。
这些参数对于船舶设计、建造、使用、分析性能十分有用。
主尺度船舶的大小可由船长、型宽、型深和吃水等主要尺度来衡量。
1船长（L ）：通常选用的船长有三种，即总长、垂线间长和设计水线长 总长：自船首最前端至船尾最后端平行于设计水线的最大水平距离； 垂线间长：首垂线与尾垂线之间的水平距离。
首垂线：通过设计水线与首柱前缘的交点所作的垂线；尾垂线：一般在舵柱的后缘，无舵柱则取在舵杆的中心线上。
水线长：平行于设计水线面的任一水线面与船体型表面首尾端交点间的水平距离。
一般就是指设计水线长。
在船舶静水力性能计算中，一般采用垂线间长Lpp ；在分析阻力性能时，常用水线长L WL ；在进船坞、靠码头或通过船闸时，应注意他的总长L OA 。
2型宽（B ）：指船体两侧型表面（不包括船体外板厚度）之间垂直于中线面的最大水平距离。
3型深（D ）：在甲板边线最低点处，自龙骨板上表面至上甲板边线的垂直距离。
4吃水（T ）：龙骨基线至设计水线的垂直距离。
在有设计纵倾的情况下，则有首吃水、尾吃水及平均吃水，当不指明时指平均吃水，即)(21A F T T T +=5干舷（F ）：自水线至上甲板边板上表面的垂直距离。
F=D-T+t船型系数船型系数是表示船体水下部分面积或体积肥瘦程度的无因次系数，它包括水线面系数、中横剖面系数、方形系数、菱形系数等，这些系数对分析船型和船舶性能等有很大的用处。
1水线面系数C WP ：表示了水线面的肥瘦程度。
B L AC W WP ⨯=2中横剖面系数C M ；表示水线面一下的中横剖面的肥瘦程度。
TM ⨯=B A C W 3方形系数C B ：表示船体水下体积的肥瘦程度 T B ⨯⨯∇=B L C第二课，船舶主尺度如果你翻开誉为造船法典的技术规格书，你总会发现在索引的主要部分1是总体。
船舶设计原理_04_船舶主尺度确定_0408_载重型船舶主尺度的确定
第四章船舶主尺度确定4.8 载重型船舶主尺度的确定9494第四章船舶主尺度确定4.8 载重型船舶主尺度的确定确定载重型船舶主尺度的思路方法船舶设计中往往根据船舶任务要求和设计特点的不同将船舶分为两种类型：一是载重型船，二是布置地位型船。
(1)载重型船。
所谓载重型船，是指载重量DW与排水量Δ的比值(DW/Δ)较大、较稳定的船舶。
设计这类船时，载重量是主要矛盾，其主尺度确定往往从重力与浮力平衡入手。
油船、散货船及杂货船等是典型的载重型船。
(2)布置地位型船。
所谓布置地位型船，是指为了布置各种用途的舱室需要较大舱容或甲板面积的船舶。
设计这类船时，船容量是主要矛盾，故也称为容积型船，其主尺度确定通常从总布置入手。
客船、科学考察船、车客渡船、集装箱船和载驳船等均属于布置地位型船。
第四章船舶主尺度确定4.8 载重型船舶主尺度的确定确定载重型船舶主尺度的思路方法设计载重型船的首要任务就是确保载重量要求，根据重力与浮力平衡条件，先估算能满足载重量要求的排水量，然后根据估算的排水量来确定主尺度，再进行性能校核，若校核结果不合理，则需要进一步调整主尺度。
排水量主尺度重力与浮力平衡条件性能校核结果不合理第四章船舶主尺度确定4.8 载重型船舶主尺度的确定确定载重型船舶主尺度的具体步骤(1)排水量估算。
(2)主尺度初选。
(3)性能粗校核。
1)载重量系数法载重型船第一次估算排水量Δ时通常利用载重量系数ηdw，即Δ=DW/ηdw式中，DW——设计船的载重量；ηdw ——载重量系数。
第四章船舶主尺度确定4.8 载重型船舶主尺度的确定确定载重型船舶主尺度的具体步骤(1)排水量估算。
(2)主尺度初选。
(3)性能粗校核。
2)诺曼系数法当具有很相近的母型船且新船载重量与母型船相差不太大时，可采用诺曼系数法来估算新船排水量ΔΔ=Δ0+δΔ=Δ0+NδDW式中，N=1/(1-(Wh+2W f/3+2W m/3)/Δ)为诺曼系数；δDW为新船载重量与母型船载重量的差。
京杭运河标准化船型船舶主尺度
一、引言京杭运河是我国古代著名的大运河之一，横跨我国北部平原地区，连接了京津、济南、徐州、常州、扬州、镇江、南京、无锡、苏州和杭州等地，是我国古代重要的水运干线。
为了更好地适应近年来运河整治提升的需要，对运河船舶进行标准化改造已成为一项重要工作。
本文将就京杭运河标准化船型船舶的主尺度进行深入探讨。
二、京杭运河标准化船型船舶的意义1. 保障运输效率：标准化船型船舶可以更好地适应京杭运河的水域条件和交通流量，从而提高运输效率。
2. 促进运输安全：标准化船舶的设计符合运河水域条件，可以减少因非标准船型而带来的安全隐患。
3. 降低运输成本：标准化船型的使用可以降低运输成本，提升运河的经济效益。
三、京杭运河标准化船型船舶的主尺度要素1. 船长：合理的船长可以使船舶更好地适应水域弯曲，提高通过能力。
2. 船宽：适当的船宽能够保障船舶的稳定性，减少翻船风险。
3. 船吃水：合适的吃水深度对于船舶在运河内的可行性非常重要。
4. 载重量：合理的载重量可以保证船舶满载时的稳定性和安全性。
四、京杭运河标准化船型船舶的设计原则1. 顺应水域条件：根据京杭运河的水域条件，设计船型要符合水域特点，减少对水域环境的影响。
2. 保障航运安全：设计船型要注重船舶的稳定性和安全性，避免因设计缺陷导致的安全事故。
3. 提高运输效率：船型设计应充分考虑运输效率，提高装卸效率，减少等待时间，提升运输效率。
五、京杭运河标准化船型船舶的实施路径1. 船舶改造：对现有船舶进行改造，使其符合标准化船型的要求。
2. 新船建造：新建标准化船型的船舶，逐步替代老旧船舶，提升航运质量。
六、结论京杭运河标准化船型船舶的主尺度是一个综合性的问题，需要充分考虑运河的水域条件、运输需求和船舶设计标准等方面的因素。
只有在不断总结经验，科学规划，实施切实可行的改造措施，才能更好地适应运河运输的现代化需求，提升运输效率，促进运河的可持续发展。
七、京杭运河标准化船型船舶的主尺度细节分析京杭运河是我国古代重要的水运干线，连接了许多重要的城市，扮演着重要的经济和交通作用。
船体主尺度、尺度比和船型系数全解
船体主尺度、尺度比和船型系数一、船体主尺度船舶的大小：船长型宽型深吃水图2-2-1 船体主尺度1. 船长（L）——通常选用的船长有三种，即总长、垂线间长和设计水线长。
总长（L OA）：自船首最前端至船尾最后端平行于设计水线的最大距离。
垂线间长（L PP）：首垂线（F.P）与尾垂线（A.P）之间的水平距离。
一般情况下，如无特别说明，习惯上所说的船长常指垂线间长。
水线长（L WL）：平行于设计水线的任一水线与船体型表面首尾端交点间的水平距离。
所谓设计水线长，即设计水线在首柱前缘和尾柱后缘之间的水平距离。
军舰一般均以设计水线长为垂线间长。
在船舶静水力性能计算中，通常采用垂线间长L PP，在分析阻力性能时常用设计水线长L WL，而在船进坞、靠码头或通过船闸时应注意它的总长L OA。
2. 型宽（B）——指船舶型表面（不包括船体外板厚度）之间垂直于中线面方向度量的最大距离，一般指船长中点处的宽度。
对于设计水线或满载水线处分别称为设计水线宽或满载水线宽。
最大宽度是指包括外板和伸出两舷的永久性固定突出物（如护舷材等）在内的垂直于中线面的最大水平距离。
3. 型深（D ）——在船舶型表面的甲板边线最低点处，自龙骨板上表面（即龙骨基线）至上甲板边板的下表面的垂直高度。
通常，甲板边线的最低点在舯剖面处。
4. 吃水（d ）——龙骨基线至设计水线的垂直高度。
在有设计纵倾时，首尾吃水不同，则取其平均值，即)(21A F M d d d += 式中：M d ——平均吃水，也就是舯剖面处吃水；F d ——首吃水，沿首垂线自设计水线至龙骨线的延长线之间的距离；A d ——尾吃水，沿尾垂线自设计水线至龙骨线的延长之间的距离。
5. 干舷（F ）——自设计水线至上甲板边板上表面的垂直距离。
一般船舶在首、中和尾处的干舷是不同的，因此在舯剖面处干舷F 等于型深D 与吃水d 之差再加上甲板的厚度。
二、尺 度 比1. 长宽比（L/B ）——与船的快速性有关。
船舶标准船型主尺度
船舶标准船型主尺度船舶标准船型主尺度是指船舶设计中的重要参数，它直接影响着船舶的性能和运行效率。
船舶的主尺度包括船长、船宽、吃水和型深等，这些参数在船舶设计和建造过程中起着至关重要的作用。
本文将就船舶标准船型主尺度进行详细介绍，希望能对相关领域的专业人士和学习者有所帮助。
首先，船长是指船体的长度，通常以总长或水线长来表示。
船长的选择直接影响着船舶的载货量和航行性能。
较长的船舶通常具有更大的载货量和更好的航行稳定性，但也会增加船舶的阻力和造价。
因此，在设计船舶时，需要根据实际需求和经济性进行合理的选择。
其次，船宽是指船体的宽度，它决定了船舶的稳定性和操纵性能。
较宽的船舶通常具有更好的稳定性，但也会增加船舶的阻力和建造成本。
在设计船舶时，需要综合考虑船舶的使用环境和性能要求，选择合适的船宽。
吃水是指船舶从水面到船底最低点的垂直距离，它直接影响着船舶的载重能力和航行深度。
较大的吃水可以提高船舶的载重能力，但也会限制船舶的航行深度和进入港口的能力。
在设计船舶时，需要根据航行路线和港口情况选择合适的吃水。
型深是指船舶从水面到船底最高点的垂直距离，它决定了船舶的结构强度和舱容。
较大的型深可以提高船舶的结构强度和舱容，但也会增加船舶的自重和建造成本。
在设计船舶时，需要综合考虑船舶的使用环境和结构要求，选择合适的型深。
总之，船舶标准船型主尺度是船舶设计中的重要参数，它直接影响着船舶的性能和运行效率。
在设计船舶时，需要综合考虑船舶的使用环境、性能要求和经济性，选择合适的主尺度参数，以实现船舶的最佳性能和经济效益。
希望本文能对相关领域的专业人士和学习者有所帮助，谢谢阅读。
船舶设计原理_04_船舶主尺度确定_0402_确定船舶主尺度的一般步骤
第四章船舶主尺度确定4.2 确定船舶主尺度的一般步骤2323第四章船舶主尺度确定4.2 确定船舶主尺度的一般步骤确定主尺度的一般步骤由于选择主尺度时考虑的因素很多，而且各种因素对主尺度选择的影响是不同的，甚至是矛盾的。
在没有具体确定一组主尺度数值之前，难以对各项性能和各种指标做出定量的分析，也谈不上对所选择的主尺度进行优劣判断和调整，试图希望一次选定一组能满足各种约束条件的主尺度是不现实的。
所以确定主尺度必须有一个合理的步骤和科学的方法，通过一个反复选代、逐步近似的过程来完成。
尽管确定船舶主尺度的方法会因船舶种类不同而不同，但其基本思路和一般步骤是相同的，大体可归纳为如下几个步骤：第四章船舶主尺度确定4.2 确定船舶主尺度的一般步骤确定主尺度的一般步骤(1)任务书分析。
(2)主尺度限制。
(3)性能主次性。
(4)第一近似值。
(5)性能粗校核。
(6)绘图细核算。
(7)主尺度选优。
任务书分析（1）航区、航线、用途本船为无限航区，可以在世界任何海洋航线航行，主要用于装载化学品以及与船型设备相适应的成品油等。
（2）船级本船为中国船级社(CCS)入级船舶。
按CCS《钢质海船入级和建造规范》设计，本船船体结构、总体性能、舾装设备等均应满足CCS相关规范对油船的要求。
（3）船型本船为钢质液货化学品船，液货舱型式为整体重力式液货舱。
船首设球首，船尾采用巡洋舰尾，单机单桨单舵，船体采用双层底设计，左右设边舱，前后设隔离舱。
（4）装载量本船在海水中（密度3m/t025.1)，达到设计吃水的情况下，载重量为——DWT。
（5）航速在深海、静水、风力不超过蒲氏2级、无污底，在设计吃水状态下，以最大持续功率输出的情况下，试航航速为13.5kn。
在设计吃水状态下，以持续服务功率情况下的服务航速为13kn。
（6）续航力与自持力在设计吃水、13kn航速的正常航行状态下，续航力约为10000海里。
自持力约为60天。
（7）船员船员定额28人，另有领航员一人。
船舶主尺度的确定
主尺度确定1 排水量初步计算载重型船舶，载货量系数ηDW＝DW/ Δ较大且比较稳定，本船采用取型船的载货量系数来初估本船的排水量。
采集型船如下：船名500t（两江一河百层--龙滩）630 t（两江一河百层--龙滩）900t（重庆天兴船厂）排水量/t597.706 831.727 1314.92载货量/t500 630 915载货量系数η0.8365 0.7575 0.6959由表可知: η的平均值为η=0.7632，初步取η=0.75;由于本船载货量为650t，因而排水量为：650=833.33(t)0.78Wη∆==货2 主机功率的计算主机的功率的选择。
由于设计初期资料的限制，主机的功率在初估时采用海军常数法来进行估算。
先通过一系列的型船来确定本船的海军常数。
型船资料如下：船名500t（两江一河百层--龙滩）630 t（两江一河百层--龙滩）900t（重庆天兴船厂）排水量（t）597.706 831.727 1314.92航速（km/h）16 14.8 15主机功率（kw）220 370 248海军系数C 208 122 257 统计资料得出的海军系数的范围为122<C<257，海军系数是船舶阻力与推进性能的综合反映，未考虑船型系数和推进因数的影响，但作为初步估算，考虑本船在阻力和推进方面与型船相近，可以取型船海军系数作为本船海军系数，先在此范围内取：C=130，计算主机的功率223333833.33 6.479185.3(kw)130BVPC∆⨯===；参考主机的型号资料和本船相近的船舶资料，初步选主机为6135G-4型，气缸数为6，额定转速为1500r/min ，持续功率为110KW,油耗为238g/kw*h;尺寸L=1430mm ，W=1250mm ，H=775mm ，净重W 机=1.25t 。
船舶辅机选取495D-24型，数量1台，功率为24kw 。
3 主尺度的确定1）参考型船船名500t （两江一河百层--龙滩）630 t （两江一河百层--龙滩）900t （重庆天兴船厂）排水量 597.706 831.727 1314.92 Cb 0.795 0.785 0.763 总长Loa 61.36 51.88 60.00 垂线间长Lpp 59 48.85 50.85 型宽B 9.2 8.8 12.4 型深D 2.5 3 3.2 吃水T1.62.452.5第一次近似计算，参考载重量相近的型船， 本船的排水量为△＝833.33t （1） 船长的确定由母型船换算公式：13pp 00=k ()PP L L ∆∆ （课本5.3.1） 以500吨（两江一河百层--龙滩）为母型船，利用630吨（两江一河百层--龙滩）船，校核得：k=0.7416设计船舶垂线间长 13pp 0013=k ()833.33 =0.741659597.70=48.88mPP L L ∆∆⨯⨯（） 由巴士裘宁公式:123pp =c 2V L V ∇+（） （课本5.3.2）以630吨（两江一河百层--龙滩）船，校核得：pp12321/3c=248.85 =7.99831.737.992=8.120L V V ∇+⨯+（）（）设计船舶垂线间长 123pp 21/3=c 26.48 =8.120833.336.482=44.62mV L V ∇+⨯⨯+（）（）从阻力的角度来看，每吨排水量的阻力是随着Fn 的减小而减小，即在排水量和航速一定时，每吨排水量的阻力是随着船长Lpp 的减小而减小，因此选择船长pp 50.00m L =。
船舶设计原理_04_船舶主尺度确定_0409_布置地位型船舶主尺度的确定
1051054.9 布置地位型船舶主尺度的确定第四章船舶主尺度确定第四章船舶主尺度确定4.9 布置地位型船舶主尺度的确定确定布置地位型船舶主尺度的思路方法布置地位型船的主尺度主要取决于所需的船容积及上层建筑甲板面积。
因此，设计客船、集装箱船、推拖船等布置地位型船舶时，一般都需从布置要求入手，计算所需的船长L、船宽B和型深D，然后再根据重力与浮力平衡、快速性、初稳性、耐波性、抗沉性等条件，综合确定合理的主尺度。
下面以集装箱船为例加以说明。
第四章船舶主尺度确定4.9 布置地位型船舶主尺度的确定确定布置地位型船舶主尺度的思路方法通常，集装箱长度方向沿船长纵向布置，故把集装箱沿船长方向的布置称为行，沿船宽方向的布置称为列，沿型深方向的布置称为层。
确定集装箱船主尺度之初首先要确定集装箱的布置，然后采用如下步骤确定主尺度。
集装箱船的主尺度与装箱数及装载的行、列、层数密切相关。
行列列层层第四章船舶主尺度确定4.9 布置地位型船舶主尺度的确定确定布置地位型船舶主尺度的具体步骤(1)主尺度初选。
(2)排水量估算。
(3)方形系数C b 确定。
(4)性能粗校核。
1)确定新船装箱的行、列、层数查阅资料，调查研究，统计分析与新船装箱数相近实船的有关资料——总装箱数N 、装箱行数X 、列数Y 、层数Z 与船主尺度的关系，确定新船装箱的行、列、层数。
第四章船舶主尺度确定4.9 布置地位型船舶主尺度的确定确定布置地位型船舶主尺度的具体步骤(1)主尺度初选。
(2)排水量估算。
(3)方形系数C b 确定。
(4)性能粗校核。
2)确定船宽B 根据新船装箱的列数(包括舱内箱列数和甲板箱列数)确定船宽B 。
从舱内箱的布置考虑，船宽B 应为货箱宽度乘以列数再加上每箱间横向间隙及甲板边部两舷通道的宽度。
并且遵循规范要求，一般应有船宽B≥货舱口宽度/0.80。
从甲板箱的布置考虑，船宽B 应大于甲板箱列数与货箱宽度的乘积。
第四章船舶主尺度确定4.9 布置地位型船舶主尺度的确定确定布置地位型船舶主尺度的具体步骤(1)主尺度初选。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3船舶主要要素的确定3.1船舶主尺度初估3.1.1船长(Loa&Lpp)船长L是表征船舶大小的最主要的因素之一。
⑴浮力 L的增减，对排水量的影响很大。
当船的各部分重量之后大于排水量时，可以通过加大L来解决重量与浮力的平衡问题，但影响的面较广。
⑵航速 L对船舶阻力有较大影响，在不同的傅劳德数Fn下，Rt及Rr 占总阻力的百分数是变化的。
在对Fn﹤0.25～0.30的低速船舶，可以考虑不使阻力激烈增加而经济上有利的经济船长Le的概念。
⑶总布置包括舱容和甲板面积两个方面，L选小了，布置不下；L选太大了又不紧凑。
所以存在一个满足容积及甲板面积要求的适度L。
⑷操纵性加大L将使船舶全速回转时的直径加大，并使船在曲折和狭窄的航道中航行增加困难，但有利于保持航向稳定性。
⑸经济性这里主要是指船体重量等变化引起的船造价的增减。
增加L将导致船体钢料等重量又加大的增加，如要保持船有相同的载重量，则船的排水量将加大，造价及相应的费用增加。
同时，L的大小又将使船的快速性能不同，会影响到船舶的运营成本。
另外，船长的大小对耐波性、抗沉性和总纵强度等方面的影响也是比较大的。
本船设计过程中，船长的确定主要包括总长度Loa和垂线间长Lpp。
我们通过型船的一些统计，得出来总长与垂线间长一般有以下关系图3-1 Lpp与Loa线性关系y = 0.9795x - 6.5939 R² = 0.9957 （3-1）这是一组线性相关度非常高的数据，所以我们可以根据这个线性回归公式，来估算出垂线间长。
故在任务书给定总长为75米级时，不妨就取Loa=75m，则可以得到相对应的垂线间长Lpp=66.87m。
3.1.2型宽B在满足船宽尺度限制的条件下，选择船宽时首先考虑的基本因素是：浮力，总布置（舱容及布置地位）和初稳性高（上，下限要求）。
最小船宽常由稳性下限调节和总布置要求所决定，这对于小型船舶和布置地位型船尤其是这样。
a. 从布置地位看，增大船宽可增加舱室宽度，加大甲板面积，对船舶的布置及使用一般是有利的。
b．从稳性要求看，船宽增大对提高船舶的稳性有显著的效果，但B偏大，Gm上升有可能不利于倾角较大时的大倾角稳性。
近代拖网渔船，包括远洋拖网渔船在内，由于机械化程度日益提高，为了便于布置，同时满足对容积的需求，型宽B已较以前有所增加，但L/B已很少大于6。
经过资料统计2000年至今远洋拖网渔船L/B集中在4.6~6之间。
初估主尺度时，选取L/B=4.6，则B=Lpp/(L/B)=14.23m3.1.3型深H型深对于布置地位型要求的船舶，它取决于舱内的布置地位。
从对稳性的影响来看，增大型深会引起重心高度的增加，加大风压倾侧力矩，但型深加大能使甲板入水角增大，增加稳性复原力臂曲线下的面积和最大复原力臂对应角。
因此，增加型深由于重心升高会减小初稳性高，但对大倾角稳性可能有利。
从船舶纵总强度方面来看，因为增加型深对提高船体剖面模数十分有效，所以增加型深对纵总强度有利。
在远洋拖网渔船中型深H主要起到保证容积的需要，但一般对远洋拖网渔船而言，L/H不会太大。
故主尺度初估时取 B/d=2.55，已算得Lpp=66.87m则d=5.58m3.1.4吃水T设计吃水的选择主要从一下几个方面来考虑：1）浮力增加吃水，可减小Cb或B及L，对快速性和减轻空船重量等许多方面都是有利的。
当然减小B和L都应该满足稳性和布置地位等有关的要求；2）从提高推进器的性能方面考虑：吃水增加，桨轴沉深就增大，从而空泡数较大，而吃水增加，螺旋桨半径就可以增加，从而提高螺旋桨的效率；3）从稳性方面考虑：吃水T增加，会使得B/T减小，而B/T对稳性的影响较大，而会造成稳性的降低；4）从耐波性的观点来看，L/T大者，在风浪中纵摇与升沉运动较为缓和，但T又不可取的过小，以免引起前踵出水而产生拍击。
通常在渔船设计中，T的选取往往根据B/T决定。
根据统计，远洋渔船的B/T通常在2.5～2.9之间。
在贾复的《渔船设计》中，当已知船长Lpp时，有以下经验公式：T=d+0.0357Lpp+0.77 (3-2)由Lpp=66.87m，则可算出吃水T=5.81m。
3.1.5方形系数Cb方形系数的选择主要从以下几个方面来考虑：1）对稳性的影响：方型系数Cb增加，可是稳性降低；2）对快速性的影响：方型系数Cb越大，对摩擦阻力Rf影响不大，但对剩余阻力Rr影响较大，尤其是高速船，选择方型系数Cb时应首先从舱容和布置方面考虑。
3）对总布置的影响：方型系数Cb越大，对增大舱容有利；4）对于渔船，从耐波性来看，对短的船，在减小失速现象上方形系数有着显著作用，也就是在同等海况下，船长相同，方形系数大者，失速较大，相同的方形系数，船长短的，失速较大。
因此从耐波性来看，渔船采用较小的方形系数是比较合理的。
在贾复的《渔船设计》一书中，从实船统计分析来看，渔船的方形系数可用下列公式表示：Cb=1.14-0.61V/Lpp^0.5其中，V=13.5kn，Lpp=66.87×3.82=255.4434英尺，则可得出Cb=0.62。
3.2主机功率及主机型号的选取3.2.1.拖航功率（1）网具阻力网具选用1440型扩张比0.4。
参考《我国竹筴鱼中层拖网网具性能分析》应用网子阻力公式：R=0.0899(d/a)LCV1.738 （3-14）式中d/a=0.00149 L=472.25m C=1440m 该式仅适用于拖速1.53~3.06m/s范围内，大型竹荚鱼中层拖网网具阻力计算。
本船拖速5kn,约为2.57m/s.考虑30%风浪储备。
网具阻力：R1=R*1.3=610.78KN （3-15）（2）拖网功率本船拖速5kn,航速13.5kn拖网功率：P1=610.78*5*0.514KW=1569.71KW （3-16）（3）船身功率为了简化阻力计算可以由《船舶原理上册》相当平板阻力公式计算船身阻力，将船简化为相当平板查《船舶原理（上）》可估算船身阻力：（3-18）式中相关参数确定如下：Re= vL/μ(其中μ=1.006×10-6),将Re值代入得到Cf由摩擦阻力系数公式Cf=0.075(lgRe−2)2总阻力系数Ct包括摩擦阻力系数Cf和剩余阻力系数（兴波阻力很小，忽略不计），因此取 Ct=（1+20%）Cf因此由相当平板算的船身总阻力： R2= 1/2 SV2 ρCt （3-19）由功率与船速算得船身功率 P2=R2×V1 （3-20）由以上计算求得拖航功率 P=P1+P2 （3-21）3.3.2 主机功率、主机选型取推进效率QPC=0.50可得到主机需提供P’=P/QPC的功率用于拖航。
（1）用电功率①速冷功率：最大网产40t，速冻柜取12个，速冷功率为600KW冷库功率为每日产量59.5t，取120KW②RSW舱大小=59.5/1.5=39.666m3 取40 m3用电功率24KW③起网功率：起网时船速0.6m/s，起网速度1m/s,起网阻力R=206.17KN起网功率=329.88KW④其他用电功率100KW用电功率P3==600+120+24+329.88+100=1173.88KW（2）主机功率则所需主机功率=P/QPC+ P3 （3-22）根据此计算的主机功率选择瓦锡兰中速柴油机机6L32，4640KW规格如下：表3-1 主机参数WÄRTSILÄ 32 IMO TIER II Cylinder bore 320 mm Fuel specification:Piston stroke 400 mm Fuel oil 700 cSt/50oC Cylinder output 500 kW/cyl, 580 kW/cyl 7200 sR1/100oCSpeed 750 rpm ISO 8217, category ISO-F-RMK 70024.9 bar, 28.9 bar SFOC 185 g/kWh at ISO conditionMean effectivepressurePiston speed 10.0 m/sOption: Common rail fuel injection.表3-5 主机规格RATED POWEREngine type 500 kW/cyl 580 kW/cyl 8L32 4 000 4 640表3-6 主机尺度DIMENSIONS (MM) AND WEIGHTS (TONNES)EngineA* A B* B C D F Weight type8L32 5 960 6 245 2 360 2 295 2 305 2 345 1 155 43.4图3-2 主机尺度示意图3.3.性能初步校核3.3.1 快速性用海军系数法来校核航速是否满足要求。
已知已选定主机瓦锡兰中速柴油机机6L32，4640KW，经计算，由主机功率采用海军系数法得到的航速远远大于任务书要求的服务航速13.5kn。
但考虑到渔船的特殊性，只有部分主机功率用以航行，其他部分用来制冷、供电、保鲜、加工等等。
由此可知，在此主机功率下足够保证该船达到任务书要求的航速，即满足快速性要求。
3.3.2 稳性由初稳性高公式：GM=a1T+a2/T-a3H，（3-23）式中Cw=1+2Cb3=0.75 , a1==0.55，a2==0.08，a3=0.65，所以GM=0.67m>0.35m，即满足规范要求。
3.3.3 横摇周期根据计算横摇周期的公式：t=0.58f,其中，f=1+0.07（B/T-2.5）=1.0035，KG=0.65H，故t=12.6s>1.3×8=10.4s，满足规范要求。
3.4排水量计算3.4.1空船重量LW参照《渔船空船重量与重心估算》，根据LW与主尺度之间的关系估算：LBD （3-24） Lw=CL式中 Lw—空船重量LBD—立方数，为垂线间长、型宽、型深的乘积，m3；CL—重量系数，t/m3。
参照《渔船空船重量与重心估算》，得如下数据：表3-2 双甲板渔船空船重量系数LPP 25 30 35 40 45 50 60 70 80 冰鲜渔船0.220 0.210 0.202冷冻渔船0.255 0.246 0.235 0.230 0.222 0.217 0.207 0.201 0.200 此设计船为冰冻渔船，取CL=0.201，因L、B D均为变量，Lw 也随之变化。
Lw=0.201LBD （3-25）空船重量取6%的裕度。
Lw’=Lw（1+6%）（3-26）3.4.2载重量DW估算(取一个扒载周期时载况)（1）船员及行李每人取110-120Kg，Wp=120*34=5.4t （3-27）（2）食品及淡水自持力天数T取30天。