化学品船快速性研究【开题报告】

毕业设计开题报告

船舶与海洋工程

化学品船快速性研究

一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义

1.化学品船的现状及发展趋势

1.1现状

据克拉克松咨询公司统计:1998 年底全世界订造的化学品船共174 艘( 占化学品船船队的10. 3 %) ,共381 万吨(占船队的17. 3 %) ;1999 年世界化学品船船队增加化学品船208 万吨/ 113 艘(船队共计2398 万吨/ 1794 艘) , 增加的比例分别为9. 5 %和6. 3 %;统计数据不包括小于1000 吨的化学品船。

据RLA(英国理查逊·劳瑞) 咨询公司统计和预测:199622000 年化学品运输需求,年增长率为4 %;

200022002 年化学品运输需求,年增长率为6 %。

据有关资料统计:1991 年化学品船数量和吨位在世界总船队中分别占4. 19 %和 1. 04 %;1995 年化学品船数量和吨位在世界总船队中分别为 5. 25 %和 2.

75 %;2000 年化学品船数量和吨位在世界总船队中分别达5. 63 %和3. 04 %。

据收集到的409 条化学品船船型资料统计:IMO2 Ⅰ型化学品船约占12. 5 %; IMO2 Ⅱ型化学品船约占62. 5 %; IMO2 Ⅲ型化学品船约占25. 0 %

据112 家船东计17301465 载重吨化学品船的舱型统计;不锈钢舱,锌硅涂层和环氧涂层所占比重分别为25. 5 %、30. 3 %和44. 2 %。

1.2化学品船发展趋势

通观化学品船的发展历史及对现状进行分析,化学品船发展趋势的主要特点有以下几点。

1.3.1 “两头大、中间小”的趋势越来越明显

2 万～

3 万吨级中型化学品船日渐萎缩,定单持续减少。

3 万吨级以上化学品船不断增加,2000 年统计仅有288 艘,占总艘数18.2 % ,但载重量为1 117.3万t ,占总量的近1/ 2 ,且定单持续增加。

小型化学品船仍然占相当重要地位,1 万吨级以下船共有917 艘、45512 万吨,分别占总量的57.8 %和20.2 %。

1.3.2 大型化问题

虽然化学品船也表现出大型化的趋势,但并不明显,这主要是由于单一品种的化学品货物难以形成稳定的大批量,因而大型化学品船的大型化受到比较大的限制。同时,小型化学品船的大型化使得1 万到2 万吨级船近几年比较兴旺。

1.3.4 货舱类型

货舱类型由原来的普通钢板型到后来广泛使用防腐蚀涂层,再到现在越来越多地被使用不锈钢型货舱,以致于有些小型化学品船的货舱全部采用不锈钢。另外,也有一些小型化学品船采用不锈钢包覆型货舱。

1.3.5 使用年限延长

由于以美元/ 载重吨计,化学品船造价可为VLCC 的3～10倍,一船约为5～6 倍,因此船东们一直有延长化学品船使用年限的强烈要求。

1.3.6 成品油/ 化学品船

由于化学品运费高于成品油,其运费又比较坚挺,因此许多船东在订造新一代成品油船时明确要求能装载IMO Ⅲ类化学品。但它一般没有不锈钢型货舱,仅设涂层型货舱。

2.提高船舶快速性的一些措施

影响船舶航速的因素很多，为了提高船舶航速，一方面要寻求在一定航速时阻力最小的船舶，从而使船舶运行所消耗的主机功率最小；另一方面设计出推进效率高的螺旋推进器，尽可能提高航速，其主要途径有：

1.减少阻力

船舶阻力与水的航速、粘性、船舶形状、浸水面积与船壳表面粗糙度有关。所以考虑改变船型和降低船体周围水介质的影响程度，以减少航行阻力是一项重要的技术经济措施。以下分三个方面来谈如何减少船舶阻力。

1.1 改变船体外在因素以减少水阻力

设计时应严格控制船舶自重，船体线型应光顺，附属体布置应合理。应使附属体与所在地位水流方向一致，上层建筑设计呈流线型。建造中应提高船体加工和焊接质量，以降低总体和局部的粗糙度，特别是油漆层的粗糙度。应用化学活性物质涂抹在船体表面上，使船体在水中运动时能造成气体膜，从而降低船体粘性阻力。

1.2合理选择船型以减少阻力

设计时应采用经船模试验，阻力较小的优良节能船型，如双尾型。影响形状阻力的主要因素是船体后端形状，船体后端收缩越缓和，则纵向正压梯度较小，分离现象可以推迟，从而减少形状阻力。后体收缩的缓和程度可用船尾水线和中线的夹角表示。越瘦即为方形系数越小，在设计船舶线形时，若要使其航速增加，就应相对的把船舶方形系数减小，从而达到增加航速的目的。

1.3改变船型要素以减少水阻力

选取最佳浮心纵向位置与船速有关。方型系数较大的低速船是采用丰满首部的船型，其外形对摩擦阻力和兴波阻力的影响均不大，确对减小形状阻力有利。对于中、高速船，其方型系数较小，一般不会产生大量漩涡，这类船舶是以兴波阻力为主，浮心后移，使尾部丰满，首部尖瘦，可以减小兴波阻力。

2. 提高推进效率

为了提高航速，必须提高推进效率，为此，就必须提高螺旋桨推进效率和船身效率。以下分几个方面来谈如何提高推进效率。

2.1合理选择船舶尾型、布置推动器和减少船壳与水介质的摩擦

我们知道，船身伴流的存在使推进器效率提高，这是有利的因素；但由于伴流形成的船尾压力差，产生附加阻力，使推力减额，这是不利因素，针对这个矛盾，就必须应用其有利因素而避开不利因素。船壳与水的摩擦对船舶航速影响很大。笔者曾对一条3000t级货船做过试验，在装载货物3000吨时，静水船舶最大航速17.8km/h，经过2周时间上墩修理后，下水再装货物3000吨时，静水最大航速能达到20km/h。其上墩修理只是做了常规的除锈刷漆，把水线以下的青苔、蚌壳等船壳附属物清理干净后重新刷漆，就达到了以上的效果。因此不难看出，船体附属物与水的摩擦相当大，清理好船体附属物对提高船舶航速有直接作用。

2.2 合理设计推进器

推进器设计得是否合理的要求是能量转化过程要完善，推进器消耗的功率应与动力装置所提供的功率匹配，使动力装置在最佳工况下运转。

2.3合理安装轴系

轴系安装质量的好坏，将直接影响到推进效率的发挥，所以安装时必须做到：配套设备必须检查其完整性，并核对产品铭牌、规格、型号。检查设备的外观是否有碰擦伤、油漆剥落、锈蚀及杂物污染等。

2.4改善机舱工作状况