摘 要

全文介绍了8000t三峡航运新通道通航散货船的设计过程，主要包括设计任务书分析、船舶主尺度的确定、船舶各项性能的计算与校核、型线设计、总布置设计、螺旋桨设计和稳性计算等主要内容，其中包括相关图纸的绘制和英文文献翻译。该设计船舶属于载重型船舶，设计工作以总体布置、型线设计以及稳性计算为重点，确保设计船舶的安全性及合理性。

设计船主要参数如下：总长L_OA=104.134m,垂线间长L_PP=100.93m，设计水线长L_WL=103.454m,型宽B=19.913m，型深D=7.778m，设计吃水d=6.088m，部分航区减载航行最小吃水d_min=5.5m，在设计载况下，排水量Δ =10123.733t, 浮心纵向位置 Xb=1.101m(舯前),方形系数C_B=0.822,棱形系数C_P=0.83,中横剖面系数C_M=0.99，服务航速为19.5km/h。

关键词：长江新航道 散货船 总体设计 性能校核

Abstract

This paper mainly introduces the design process of 8000 t bulk carrier in the new three gorges of the Yangtze river., which includes the analysis of the design plan, the determination of principal dimensions, ship various performance calculation and checking, profile design, layout design, the propeller design and stability calculation, meanwhile, includes related drawings and English literature translation. The design ship is a heavy duty ship, and the design work is focused on the design of overall layout and stability calculation, which is in order to ensure the safety and rationality of the design ship.

The principal dimensions are: the overall length L_OA = 104.134 m, the length between perpendiculars L_PP = 100.93 m, the length of the waterline L_WL = 103.454 m, the breath B = 19.913 m, the depth D = 7.778 m, the design draft d = 6.088 m and the minimum draft in the certain area with lower dead weight dmin = 5.5 m, under the design load conditions, the displacement Δ = 10123.733 t, the longitudinal position of the center of buoyancy X_b = 1.101 m, the block coefficient C_B = 0.822, the prismatic coefficient C_P = 0.83, the mid-ship coefficient C_M = 0.99, the service speed is 19.5km/h.

Key words: Yangtze river; new channel; Bulk carrier; Overall design; Performance check.

目录

第一章 绪论 10

1.1 目的及意义 10

1.2 长江流域运输现状分析 10

第二章 设计任务书分析 11

2.1 设计思想 11

2.2 任务书分析 12

第三章 船体说明书 16

3.1用途 16

3．2 船型 16

3.3航区 16

3.4 规范、规则 16

3.5 主尺度 16

3.6 甲板间高 17

3.7 定员 17

3.8 性能 17

3.8.1 航速 17

3.8.2 续航力 17

3.8.3 稳性 17

3.8.4 浮态 17

3.8.5干舷 17

3.9总体布置 17

3.9.1概述 17

3.9.2 舱室划分 17

3.9.3双层底 18

3．9.4 肋距 18

3.10 船舶设备 18

3.10.1 锚泊设备 18

3.10.2 救生设备 18

3.10.3 信号设备 19

3.10.4 舵设备 19

第四章 主尺度初步确定 20

4.1排水量初步估算 20

4.2主尺度初步估算 20

4.2.1船长L的确定 20

4.2.2船宽B及吃水d的确定 21

4.2.3型深D的确定 22

4.2.4方形系数C_B的确定 22

4.3初选主机 23

4.4设计重量各项估算 23

4.4.1船体钢料重量 23

4.4.2船体舾装重量 23

4.4.3船舶机电设备重量 23

4.4.4空船重量 23

4.4.5载重量计算 23

4.5浮性校核 24

4.6舱容估算及校核 25

4.6.1 所需舱容计算 25

4.6.2 船舶所能提供的舱容估算 26

4.6.3 舱容调整 27

4.7快速性校核 27

4.8初稳性和横摇周期校核 29

4.8.1初稳性估算 29

4.8.2横摇周期估算 30

4.9 干舷计算 30

4.9.1 船舶实际干舷 30

4.9.2船舶最小干舷 31

4.10设计船主要要素总结 33

第五章 船舶经济及环保性能计算 34

5.1 经济性计算 34

5.1.1建造成本 34

5.1.2营运成本 34

5.1.3营利性计算 35

5.2船舶环保性计算 36

5.2.1船舶设计能效要求 36

第六章 型线设计 38

6.1型线设计思想 38

6.2型线设计的方法步骤 38

6.3主要型线要素的选择 39

6.3.1棱形系数CP的选择 39

6.3.2浮心纵向位置的确定 39

6.4(1-Cp)法生成横剖面面积曲线 40

6.4.1母型船横剖面面积曲线的生成 40

6.4.2型线的生成 44

第七章 总布置设计 48

7.1 总布置设计概述 48

7.2 总体规划 48

7.2.1肋骨间距 48

7.2.2水密舱壁 49

7.2.3双层底 49

7.2.4甲板与平台 49

7.2.5液舱 49

7.2.6上层建筑的舱室和通道布置 50

7.2.7锚泊设备的布置 52

7.2.8救生设备的布置 53

7.2.9消防设备的布置 53

7.2.10信号设备的布置 54

7.2.11舵设备 56

第八章 螺旋桨设计 58

8.1设计概述 58

8.2螺旋桨的初步参数确定 58

8.2.1 螺旋桨数目 58

8.2.2 螺旋桨叶数 58

8.3 已知条件 58

8.3.1设计船参数 58

8.3.2 艾尔法计算有效功率曲线 59

8.4 MAU图谱设计 63

8.4.1 初步设计 63

8.4.2终结设计 67

8.5空泡校核 69

第九章 稳性计算书 71

9.1 舱容要素曲线 71

9.1.1 燃油舱 71

9.1.2 滑油舱 72

9.1.3淡水舱 73

9.1.4压载水舱 74

9.2 浮态调整 76

9.2.1需校核载况 76

9.2.2 浮态计算 76

9.3 初稳性计算 78

9.3.1静水力计算 78

9.3.2各载况初稳性计算 79

10.3.3 横摇角计算 82

9.3.4 进水角 84

9.3.5 极限静倾角 84

9.3.6 各载况下的进水角和极限静倾角 84

9.4 静稳性和动稳性计算 85

9.4.1自由液面横倾力矩 85

9.4.2.稳性横截曲线 86

9.4.3 静稳性臂和动稳性臂的计算 86

9.4.4复原力臂曲线及最小倾覆力臂计算 88

9.5风压倾侧力矩及力臂计算 91

9.5.1 风压倾侧力臂计算 91

9.5.2 稳性衡准 94

9.6 稳性总结 94

第十章 吨位丈量 96

10．1 总吨位 96

10.1.1主甲板以下所有围蔽处所的型容积V 96

10.1.2主甲板以上所有围蔽处所的型容积 V2 97

11.1.3 总吨位计算 97

11.2净吨位 98

结束语 99

致谢 100

参考文献 101

第一章 绪论

1.1 目的及意义

长江流域地区依托资源优势，交通干线，都市经济区以及城市发展，调整优化工业产业布局，已成为我国最重要的工业走廊之一，其运输需求旺盛，在2015年，长江已成为世界运输量最大的河流。长江水运运量大，成本低的优势，使得长江成为沿海地区能源、原材料和外贸运输的主通道，为沿江地区冶金、化工、汽车、能源、装备制造等产业的快速发展提供了重要运输保障。

实施三峡过闸新通道建设工程，有利于促进船舶向标准化，大型化，专业化发展。（1）有利于推广运用“三峡船型”，提高现有船闸通行能力。（2）促使老化的船舶进行拆解或退出航运市场，加快船舶结构的调整。（3）促进“江海直达”等新船型研发。

另一方面，川江及三峡库区干散货运输前景广阔，川江区间综合类货物及进出川综合类货物随重庆航运口岸的海关建设而大幅增长，其主要货物有元明粉、大豆等。批量在1000吨以上的进出川货源有1000万吨以上，批量在500吨以上的进出川货源有300万吨以上。因此设计建造适合三峡新通道建设同时能满足运输要求的新型散货船就显得尤为重要。

1.2 长江流域运输现状分析

目前，长江重庆—武汉段可通行8000吨至万吨级船舶，武汉—南京段可通行1万吨级船舶。长江是沿江矿物、材料的主要运输通道，例如：煤炭、金属矿石、矿建材料、外贸货物等，且近些年货运量呈现稳步增长。

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