35000t Ⅴ型船身散货船尺度要素研究

宽 Ｂ， 设计 吃水 丁（ 随 丁 变 化） Ｄ 。
；
３ ０
２ １２ 主 尺度要 素 变化 范 围 的确定 ．．
１ ）船 宽变 化范 围的确 定 。《 钢制 海 船 入级 规 范》 中对 主尺 度 比的要 求 ： Ｂ＞ ５ Ｂ Ｄ≤ ２ ５ Ｌ Ｌ／ ；／ ． ；
一 １ ２Ｉ Ｉ ７ Ｔ Ｂ＜ ３ ． ｎ； Ｉ ４ ４ ｒ Ｄ≥ １ ． ６ｍ 。 ３ ７
２ ４ 结构 设计 和 船体 钢料 重量 计算 ．
２ 取 一 １。按 照设计 水 线下 横 剖面 面 积不 ） １，
变 的原 则 ， 别 计 算 与 Ｂ一２ ． 、０ ２ ３ ． 、 ２ 分 ９２ ３ ． 、 １２ ３．
２ ３ ． 、 ４ ２１ 相对 应 的吃水 。 、３ ２ ３ ． Ｉ Ｔ
敏 ， 昌奇 ， 龚 喻
袁
７ ６ ５ ４ ３ ２ ● ０ ９ ８ ７ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ ０ ０ ０ Ｏ Ｏ ０ ０ ０ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ ０ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ
量 、 电重量 及载 重量 按照母 型 船选 取 。 机
图 ２ 母 型 船 剖 面 和 Ｖ型 船 身 剖 面
（ 线 为 母 型船 剖 面 ， 线 为 Ｖ 型剖 面 ） 虚 实
水 量 下 Ｖ 型 船身 比 Ｕ 型船 身 的吃水要 大 ， 在理 论
２ Ｖ 型船 身 变换 及 计 算 结 果
收稿 日期 ：０ ０１—５ ２１—１ ２ 修 回 日期 ：０ ０１－６ ２ １—２０
３ ）取 一 １ 。 １ 。 １ 。 】 。 １ 。 １ 。 １ 。 ｌ 。 ２ 、３ 、 ４ 、 ５ 、 ６、 ７ 、 ８ 、 ９ 、
船 舶空 载 时 的 总 重 量 包 括 空 船 重 量 和 载 重
量 。空船 重 量分 为 船 体 钢 料 重 量 、 装 重 量 和机 舾
电重 量 。载 重 量 包 括 船 员 、 李 、 水 （ 油 、 行 油 燃 滑
量关 于 、 吃水 ｄ 的 三维 曲线 见 图 ３ Ｂ、 。将 Ｖ 型
吃水 之 间 的关 系 。在 进 行 Ｖ 型 船 身 变 换 的过 程
中要 保 持船 长不 变 ， 一是 可 以减 少变 量 的数量 ， 二
是 如果船 长 变化 会 引 起 排 水 量 的变 化 ， 水 量 变 排 化 导致横 剖 面 面积不 变 的原则 不 再适 用 ， 斜升 角 、
图 １ Ｕ型 剖 面 与 Ｖ型 剖 面之 间的 关 系
不 变必 须 增 加 吃水 ｄ； 续 减 小 Ｂ ， ｄ将 继 续 继 则
增 大 ， 样 在斜 升角 为 时 得 到 了一 系列 的 Ｖ 型 这 剖 面 。变化 ， 同样 可 以得 到一 系 列 的 Ｖ 型 剖 面
见图 ２ 。
船身 能有 效增 加 船 舶 在 空载 时 的吃 水 ， 主 要 思 其 想是 改变 普通 船 Ｕ 型剖 面 的 丰满 度 ， 让船 体 下 部
图６ 显示 随着角 度增 大 艏 吃水 和艉 吃水 呈 增
大趋 势 ， 同角度下不 同船 宽时艏 吃水 和艉吃 相差 相
在 变换后 的一 系 列 Ｖ 型 船 身 中选 择 ３艘 船 按 照 规 范 进 行 结 构 设 计 ， 计 算 船 体 钢 料 重 量 并 ｗ 。按 照船 体钢 料估 算公 式［ ： ４ ］
第４ Ｏ卷 第 ５期 ２１ 年 １ ０１ Ｏ月
船 海 工 程
Ｓ Ｐ ＆ ＯＣＥＡＮ ＨＩ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
Ｖｏ ． ０ Ｎｏ ５ １４ ．
Ｏｃ ． ０ １ ｔ２ １
３ ０ 型 船 身 散货 船 尺 度 要 素 研 究 ５０ ０ｔ Ｖ
官小 伟 汪 ， 敏 龚 昌奇 喻 ， ， 袁
关 键 词 ： 型 船 身 ； 水 量 ； 船 重 量 Ｖ 排 空
中 图分 类 号 ： ７． ３ Ｕ６ ４ １ 文献标志码 ： Ａ 文章 编 号 ：６ １７ ５ （ ０ １ ０—０ １０ １７ —９３ ２ １） ５０ ０—４
压载水对 常规船舶 而言是必不 可少 的 ， 载水 压 可 以调 整船舶 的浮 态并 保证 船 舶在 空 载时 有 足够 的吃水 ， 压载水 污染 等 问题 的存 在引 起人们 探索 但 无压载 水 船舶 的设 计ｌ ］ 】 。有 研 究 结 果 显 示 Ｖ 型
船身 与母 型船 相 同吃 水 下 的排 水 量 进 行 比较 ， 可 以得 到 Ｖ 型 船 身 在 相 同吃 水 下 排 水 量 相 对 于母
型船 的减 少值 ， 水量 的减 少值 与 、 吃 水 的 排 Ｂ、
三维 曲线 见 图 ４ 。
船 宽 、 计 吃水 之 间将 找 不 到确 定 的关 系 。因此 ， 设 在 Ｖ 型船 身 变换 中要 考 虑 的变 量 是 斜 升 角 ０ 船 、
变得 瘦削 ， 较大 的吃 水 下 也不 会 产 生 很 大 的 排 在
水量 。改 变船 体剖 面 的丰满 度必 须保 证改 变前 后
船舶 的满 载排 水量 不 变 ， 即保 证 改 变 前 后 设计 亦
水 线 下船 体横 剖面 面积不 变 。其采 取 的方法 是让
船底产 生 一个斜 升 角 ， 型 剖 面 的 面积 减少 Ａ， Ｕ
１
第 ５期
船
海
工
程
第 ４ ０卷
Ｖ 型船 身 变换 的理 论依 据是 保 证变 换 前后 船 舶 的满 载排 水量 不变 ， 中部 横 剖 面的 面积不 变 ， 即 根 据横 剖面 面积 不变 可 以确 定斜 升 角 、 宽 、 船 设计
２ ３ 排水 量 线 图 ．
对 变换好 的 Ｖ 型 船身 进行 静 水 力 计算 ， 排水
值对 应 的吃水 在 ２ ５ｍ， 应 地 ， 图 ３中可 以 ～ 相 在 看 到 ５ｍ 以 下 吃 水 的 排 水 量 增 加 比 较 平 缓 。Ｖ
形 深 Ｄ 增 大 ， 型船 Ｄ＝１ ．５ｍ， 型 船 身深 Ｄ 母 ＝ ４ ４ Ｖ ＝
＞ １ ． ５ｍ ＞ １ ． ６ｍ， 足规 范要 求 ， ４ ４ ３７ 满 因此 吃水 变 化范 围没 有 限制 。
３ ０ 散 货船 母 型船 主尺度 要素 如下 。 ５０ ０ｔ 垂线 间长 Ｌ 。＝１ ２ ０ｍ； 宽 Ｂ＝ ２ ． ｂ＝ ７ ． 船 ＝ ＝ ９ ２ｍ； ＝ 吃水 丁＝ ９ ８ｍ； ＝ ． 型深 Ｄ一１ ． ５ｍ。 ＝ ４４
２ １ 主 尺度 要素及 其 变化 范 围的确定 ．
一
图 ３ 排 水 量 三 维 曲线
斜 升角 变化 的下 限 为 １。如 果 ＜ １。船 体 水 下 １， １， 体 积将 比 一１ 。 １时水 下 体 积 更 丰 满 ， 增 加 船 舶 在 空 载 吃水 的效 果上更 弱 。从 理论 上来 说斜 升 角 的
上 限是 ９ 。但 这 是 不 现 实 的 。 目前 关 于 Ｖ 型 剖 Ｏ， 面 散货 船 的 研 究 很 少 ， 法 定 量 给 出 ０的 上 限 。 无 从 探究 的角 度 出 发 ， 取 上 限为 ２ 。希 望 能在 探 ０， 究 中找 出确 定 上 限 的理论依 据 。 ３ 设计 吃 水 变 化 范 围 的 确 定 。在 Ｖ 型 船 身 ） 变 换 中 ， 计 吃水 丁 由 和 Ｂ 确 定 ， 计 吃 水 相 设 设 对 母 形船设 计 吃 水会 增 大 ， 计 吃水 增 大会 带 来 设
（ ． 汉 理 工 大 学 交通 学 院 ， 汉 ４ ０ ６ ；． 江职 业技 术 学 院 ， 西 九 江 ３ ２ ０ ） １武 武 ３０３２九 江 ３ ０ ７
摘
要： 为了探索 Ｖ型船身散货船尺度要 素与排水量 、 空船重量 等之 间的关系 ， ３ ０ 散货船 为母 型 以 ５００ｔ
船， 基于 Ｖ型船身理论对母型船剖面进行一系列 Ｖ型剖面变换 ， 并对变换后的 Ｖ型船身进行静水力 、 空船重量 、 空载艏艉吃水等计算 ， 到 ３ ０ 得 ５０ ０ｔ Ｖ型船身散货船尺度要素与排水 量、 空船重量 、 空载艏艉吃水之 间的关系。
卜， 如果 ６ ｌ 足够 大 ， 以让 船舶 在空 载 时有 足够 的 可
吃 水而 不需 要加 载压 载水 。
Ｂ
— —
Ｂ
船身在解 决压载水带来 的问题 上有显著 的效果 ｌ 。 ４ ］
１ Ｖ 型船 身理论
普通 船舶 舯部 的横 剖 面都 是 Ｕ 型 的 ， 线 以 水
下横 剖面 很丰 满 ， 在 较 小 的 吃水 下 获 得 较 大 的 可 排水 量 。但 由于船 舶在 空载 航行 时无 法让 船舶 有 足 够 的吃水 ， 响稳性 ， 影 必须 加压 载水 以保 证船 舶 在空 载航 行 时有足 够 的吃水 和适 宜 的浮态 。Ｖ 型 如果减 小 Ｂ ， Ａ ＜Ａ， 保 证 横 剖 面 面 积 则 为
２ ２ Ｖ型船 身变 换 ．
１ ）船 宽变 化范 围为 ２ ． ９ ２ｍ≤ Ｂ ３ ． 船 ＜ ４ ４ｍ， 宽增加 步 长取 １１ ， ＩＢ实 际取 值 为 ２ ． 、０ ２ ３ ． Ｔ ９２ ３ ． 、１
２、 ２ ３ ．２、 ３． ３ ． 。 ３ ２、 ４ ２ ｍ
型船 身排 水量 的减 少量 最 大可 以达 到母 型船 满载 排水 量 的 ｌ ． ， 小 可 以达到 ８ ６ 。 ７５ 最 ．
为 了保证 横剖 面 面 积 不 变 ， 必须 增 加 船 宽 使 得 增 加 的面积 Ａ 与减 少 的面 积 Ａ 相等 ， 过 计 算 Ａ 通
一
Ａ 可 以 得 到 新 的船 宽 Ｂ ， 样 就 将 Ｕ 型 剖 面 这
变成 了 Ｖ 型剖 面 ， 图 １ 见 。可 以看 出 ， 同样 的排 在
个 斜升 角都 惟 一 对 应 一个 船 宽 Ｂ， 样 可 以减 少 这 变 量 ， 问题 简 化 。取 船 宽 Ｂ 一３ ． 保 持 使 ４ ４ｍ， 设计 吃水 不 变 ， 算得 到 对应 的斜 升角 一１ 。取 计 １，