摘 要

本文阐述了6000吨江海直达船的方案设计。

设计内容主要包括船型和主尺度确定，船体型线设计、总布置设计、螺旋桨设计、船舶性能校核。在设计过程中，保证设计船舶具有足够的舱容以及在各种载况下的稳性，同时考虑船舶的快速性、操纵性、经济性等性能。

在设计阶段，首先对船舶设计任务书进行论证分析，参考母型船资料，确定设计船的主尺度；进而完成设计船型线设计、邦金曲线、静水力计算；然后结合母型船资料和相关法规进行设计船总布置设计、螺旋桨设计；最后，根据相关法规完成设计船的性能校核。

关键词：江海直达船；主尺度确定；型线设计；总布置设计；螺旋桨设计

Abstract

This paper expounds the scheme design of the 6000 tons River-sea Though Ship.

The contents of the paper mainly include the determination of ship type and main dimensions, the design of the ship line and the propeller, general arrangement design, and ship performance verification. In the process of the design, the ship has sufficient cabin capacity and stability under various load conditions, at the same time, taking into account the rapidity of ship, maneuverability and economy performance, etc.

At the first of the design stage, the design task book of the ship need to be analyzed, according to the data of the mother ship, the main dimensions of the ship are determined; then the design of ship line and bonjean curves, the calculation of hydrostatic are completed; and then combined with the data of the mother ship and related laws and regulations to design the general arrangement design, propeller design; finally, according to the relevant laws and regulations, the performance of the design ship is checked.

Key words：river-sea though ship; main dimensions determination; ship line design; general arrangement design; propeller design

目录

第1章绪论 1

第2章 船舶主要要素确定 2

2.1排水量估算 2

2.2主尺度初步确定 2

2.2.1初步估算设计船船长、船宽、吃水 2

2.2.2初步估算设计船方形系数 2

2.2.3初步估算设计船型深 3

2.3船舶主机的初步选定 3

2.4空船重量估算 3

2.4.1船体钢料重量的估算 4

2.4.2船舶舾装重量的估算 4

2.4.3船舶机电重量的估算 4

2.4.4船舶空船重量估算 4

2.5船舶载重量估算 4

2.5.1人员及行李、食品、淡水的重量 4

2.5.2燃油、滑油及炉水的重量 5

2.5.3备品、供应品重量 5

2.6船舶主尺度检验及校核 5

2.7检验修改后船舶主尺度 6

2.8舱容校核 7

2.8.1所需舱容 7

2.8.2可提供舱容 7

2.8.3舱容检验 7

2.9快速性校核 7

2.10初稳性校核 8

第3章 型线设计 9

3.1绘制母型船横剖面面积曲线 9

3.2绘制设计船横剖面面积曲线 9

3.2.1母型船棱形系数、浮心纵向坐标的确定 9

3.2.2设计船棱形系数、浮心纵向位置的确定 10

3.2.3“1-Cp”法改造横剖面面积曲线 10

3.2.4第一次校核 11

3.2.5“迁移法”改造横剖面面积曲线 11

3.2.6第二次校核 12

3.3绘制型线图 13

3.3.1型值表的生成 13

3.3.2绘制横剖线图 14

3.3.3绘制半宽水线图 15

3.3.4绘制纵剖线图 15

3.4邦金曲线、静水力计算 15

3.4.1邦金曲线的绘制 15

3.4.2船舶静水力曲线图的绘制 16

第4章 总布置设计 17

4.1垂向区划 17

4.1.1双层底高度 17

4.1.2上层建筑高度 17

4.2纵向区划 17

4.2.1水密舱壁 17

4.2.2上层建筑 18

4.3横向区划 18

4.4通道 18

4.4.1货舱通道 18

4.4.1逃生通道 18

4.5救生设备 18

4.6信号桅及信号设备 18

4.7压载舱 19

4.8绘制总布置图 19

第5章 螺旋桨设计 20

5.1船体主要参数 20

5.2船体有效功率的估算 20

5.3螺旋桨的初步设计 21

5.4螺旋桨的终结设计 23

5.5空泡校核 24

5.6螺旋桨计算总结 26

第6章 稳性计算 27

6.1各种装载情况重量重心计算 27

6.1.1满载出港 27

6.1.2满载到港 27

6.1.3压载出港 28

6.1.4压载到港 29

6.2各种装载情况下浮态与初稳性计算 29

6.3大倾角稳性 30

6.3.1稳性横截曲线的绘制 30

6.3.2最小倾覆力臂 31

6.3.3风压倾侧力臂 37

6.4稳性衡准 37

第7章 船舶吨位丈量 39

7.1总吨位 39

7.1.1上甲板以下所有围蔽处所的型容积 39

7.1.2上甲板以上所有围蔽处所的型容积 39

7.1.3设计船总吨位 41

7.2净吨位 41

第8章 干舷计算 42

8.1基本干舷 42

8.2干舷修正 42

8.2.1方形系数对干舷的修正 42

8.2.2有效上层建筑和凸形甲板对干舷的修正 42

8.2.3非标准舷弧对干舷的修正 43

8.3夏季最小干舷 43

第9章 船舶能效设计指数 44

9.1碳转换系数 44

9.2载运能力 44

9.3功率 44

9.4船速 45

9.5燃油消耗量参数 45

9.6修正系数 45

9.7船舶能效设计指数计算 46

结论与建议 47

参考文献 48

致谢 49

第1章 绪论

江船由于船舶强度和耐波性不足难以在海上航行，而江段吃水较浅、部分航道较窄，船宽受到限制，故海船难以在江段航行。早年，如果航行于内河及江海之间，在海上航行使用海船，江上航行使用江船，显然这种模式不但耗时，而且经济性得不到满足。近年来，江海直达运输船的出现，无疑解决了这一难题。江海直达运输船，顾名思义是内河运输和海上运输之间的连续运输，相较于前者，这种模式省去了中转装卸作业，既减少了货物装卸作业费，又节省了时间。这样，货物运输周期会有所缩短，运输成本也会有所下降。

我国是从上世纪50年代开始对江海直达运输进行研究的，当时有关专家对江海直达运输的合理性进行了论证，在“七五”期间，吨级粮食船、吨级化学品船及吨级集装箱船等一批江海直达运输船的研制得到突破，为我国发展江海直达运输奠定了基础。^[1]差不多在同一时间内，国外也在进行江海直达船的研究。在上世纪50年代，前苏联把江海直达船的研究作为重点，并取得了较大的成功。在上世纪 60 年代，美国采用利用载驳货船组织江海联运。^[2]