35.8m拖网渔船的方案设计开题报告
2020-03-22 14:03:43
1. 研究目的与意义(文献综述)
研究的目的及意义
我国是一个渔业大国,渔业是国民经济的重要组成部分,而渔船作为国家渔业生产的重要装备,其发展对于开发水生资源、维护国家领海主权、推动海洋渔业技术进步、促进渔业相关行业发展具有重要意义。然而渔船装备的落后已经成为当前制约我国海洋渔业发展和海上实力提升的重要因素。由于拖网作业在全年中有较长的作业时间,在全世界许多国家和地区的渔获量中,50%以上为拖网渔船所获得,因此从船舶设计的角度出发,设计出优秀的拖网渔船船型对于渔船装备的升级具有重要意义。
同时,捕捞渔业是一种高能耗产业,从当前国家提出的节能减排的角度出发,设计能耗小、经济效益好的拖网渔船非常有必要,因此节能降耗是拖网渔船总体设计中的重点技术攻关领域。从欧盟的“渔业节能(energy saving in fisheries,esif)”项目报告中可以看出,欧盟诸国在应用了诸多节能技术与措施后,捕捞渔业能耗均有不同程度的实际下降。但由于高昂的技术成本,只有小部分渔船在经济上能够实现盈利,而无法盈利的捕捞渔业是不可持续发展的,这充分说明了捕捞渔业节能降耗的艰巨性。但从上面所述的例子可以看出,在全球范围内人们对捕捞渔业节能降耗的重要性不仅已有了充分的认识,而且还进行了许多的研究和探索,涌现出了一批节能的新技术、新思路和新措施。因此,我们有理由相信,随着研究的不断深入以及技术的不断进步,渔业节能一定具有光明的未来。
2. 研究的基本内容与方案
应用背景
本次毕业设计中的拖网渔船于我国II类——近海海域进行作业,即中国渤海、黄海以及东海距岸或庇护地不超过200n mile、台湾海峡不超过120n mile(台湾岛东海岸、海南岛的东海岸及南海岸距岸不超过50n mile)的III类航区以外的海域,主要用于鱼类捕捞和运输。
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通过回归分析与经验公式,初步得到设计船的主要要素
总长:35.8m,垂线间长:31.21m,设计水线长:33.05m,型宽:6.62m,型深:3.91m,设计吃水:3.18m,肋距离:0.55m,排水量:367.7t,方形系数:0.6584,棱形系数0.6911:,船舯剖面系数:0.922,水线面系数:0.929,浮心距船舯:0.183m,梁拱:0.16m。
设计要求
对于本次毕业设计中的拖网渔船,有以下具体要求:
(1)、船型主要要素、型线方面
1. 艏部型线:应具有较大的艏部干舷,艏垂线的舷弧约为柱间长的4%-6%;艏舷弧的最低点约在舯剖面后5%-10%柱间长处;
2. 艉部型线:多采用较长的巡洋舰艉,艉部的侧面轮廓在设计水线下较为丰满;艉垂线的舷弧约为艏垂线的1/2-3/5;为方便收放网板,艉部具有内倾,内倾角一般为8°-12°;
3. 从改善阻力性能的观点出发,不宜设置平行中体。
(2)、总布置方面
1. 甲板:要求有足够宽敞的渔捞甲板面积,以便于布置起放网机械设备与能顺利地进行渔捞操作。特别在长度上应有足够长度,约为柱间长的50%,以便尽可能一次将袖网拉上甲板。同时应将全部渔捞操作尽可能集中于一处,以便互相呼应,密切配合;
2. 舱容:为减少传递效率的损失,应尽量缩短轴系的长度,因此机舱设置在船舯后,长约21%-30%柱间长;鱼舱向船舯前延伸,长约40%柱间长。
(3)、性能方面
1. 快速性:本船在深静水中、风力不超过蒲氏6级时的满载试航速度不低于10节;拖网作业时,航速在3-4.5节左右,自持力不小于20天;
2. 耐波性:由于拖网渔船经常在恶劣海况下作业,因此要求由良好的耐波性,即横摇、纵摇和起伏运动缓和,加速度要小,在迎浪时能骑浪而不钻浪;
3. 稳定性:为保持正常的网型、提高渔捞效果,减少网具的损坏,渔船应具有良好的航向稳定性;
4. 功率:拖网作业时阻力增大,因此本船应具有较大拖力,消耗于拖力的功率约占标定功率的18%-25%。
(4)、设备方面
1. 拖网渔船主机的工况变化频繁,低速高负荷、高速低负荷等,因此要求本船的主机具有能适应工况多变的性能;
2. 由于在起网时为了网口附近的渔获不致逃失,常在起网时要加大拖速,这也就直接增大了网具的阻力,为此要求起网的绞车功率足够大;
(5)、经济性
年均捕获量不低于65吨,年均海洋捕捞产值不低于950,000人民币。
研究的基本内容与拟解决的主要问题
根据相关规范要求,完成以下内容:
1. 船型主尺度计算确定;
2. 新船型线生成,计算静水力、浮态和稳性;
3. 总布置设计,进行重量、重心估算;
4. 完成液体舱的舱容要素计算、纵倾调整
5. 完成舾装数的计算,确定舵的尺度要素;
6. 完成螺旋桨计算书及预报实船航速;
7. 若时间充裕,则按规范进行船体结构设计,绘制基本结构图和典型横剖面图。
同时,尽可能多的考虑各种工况,尽量取得最佳的设计方案,取得更好的性能和质量安全保证。
技术方案
(1)、总体部分
1.根据设计任务书的内容和要求,进行文献的收集和阅读工作,熟悉设计任务;
2.分析母型船在主尺度、载重能力等使用要求方面与设计船的差异,根据主尺度的基本原理分析确定新船的主尺度选择范围。
(2)、性能部分
1.通过仿式变换,得到设计船的型线,并绘制型线图;
2.进行静水力计算,得到静水力曲线图;
3.计算设计船的阻力和有效功率;
4.根据设计船的航速、阻力、有效功率等要求,选择合适的螺旋桨图谱,完成螺旋桨计算书并预报实船航速。
5.对设计船进行浮态与稳性的计算;
6.根据《钢质海洋渔船建造规范》进行船体结构设计,绘制基本结构图和典型横剖面图。
3. 研究计划与安排
(1)2月26号至3月2号 对选题涉及的航行海域环境、渔船设计、渔船作业方式进行分组调研,撰写调研报告与开题报告。
(2)3月5号至3月9号 开展渔船的主要设计要素设计。
(3)3月12号至3月23号 开展渔船型线设计与静水力计算,绘制型线图。
4. 参考文献(12篇以上)
关红波.48.18m冷冻拖网渔船的设计[j].中国新技术新产品,2017,(1):73-74.
[2] 贾复,钱鸿.大、中型拖网渔船尺度分析及其设计特点[j].中国造船,1987,(2):95-110.
[3] 钱鸿,贾复,杨槱.多渔场作业最佳拖网渔船船型[j].船舶工程,1995,(2):24-26,49-2.