摘 要

本次毕业设计所选择的题目是《22000DWT近海散货船方案设计》，主要是根据优良的母型船来进行改造，结合在学校中学习到的知识，灵活地将其运用到实际的设计过程中, 完成新船的船体部分设计工作。

全文共分为11个部分来进行阐述，主要内容包括：船舶主要要素的确定、船体型线设计、船体总布置设计、螺旋桨设计、舵主要要素的确定、舱容及浮态调整、完整稳性计算、干舷计算、吨位丈量等。船舶主要要素的确定是通过优秀母型船换算得到。船体型线设计是通过“1-Cp”法对母型船进行型线改造，做到三向光顺、协调、一致。总布置设计是以满足舱容要求为要点，人性化地进行布置设计。浮态核算与调整，是使船舶在各种载况下航行时都能有良好浮态。螺旋桨设计是求得最佳的螺旋桨要素并使其满足各项要求。舵主要要素的确定是为了满足操纵性的要求，并力求降低航行阻力。船舶的完整稳性是保证船舶在各种恶劣海况下航行而不致船舶倾覆。干舷计算是保证船舶有足够的干舷。吨位计算的结果将作为船舶经济性估算依据。

关键词：近海散货船；方案设计；型线设计；总布置设计；螺旋桨设计

Abstract

The subject of my graduation design is the 22000 DWT offshore bulk carrier design. Mainly according to the excellent mother ship, and combining with the knowledge learned in school, flexibly applied to the actual design process, and then finishing the design work of the new ship hull part.

This article is divided into 11 parts, mainly includes the ship main factors determin, ship lines design, general arrangement design, the propeller design, the main factors of the rudder determine,tank capacity and floating adjustment, the intact stability, freeboard calculation and tonnage etc. The determining of the ship main dimensions is through the conversion of good mother ship. Ship lines design is by using the 1-Cp method, and this method could make three dimensions smooth, harmonious and consistent. General layout design is to meet the capacity requirements and humanized design. The purpose of checking and adjusting the floating state is that the ship could have good floating under a variety of loading conditions. The ship propeller design is to achieve the best spropeller elements and make it meet the requirements. The determining of the main elements of the rudder is to meet the handling requirements, and strive to reduce sail resistance .The intact stability of ship ensures the vessel sail in hostile sea condition without ship capsized. The freeboard calculation is to ensure that ship has sufficient freeboard, tonnage calculation result is as the basis of ship’s economic estimation.

Key Words: offshore bulk carrier; project design;profile design;layout design;the propeller design

目录

摘 要 I

Abstract II

绪论 1

1.研究背景 1

2.研究目的及意义 1

3.国内外发展和研究现状 1

第一章 任务书分析 3

1.1设计船舶的特点 3

1.2设计依据的规范和规则 3

1.3一些主要的设计思想 3

第二章 全船说明书 4

2.1总体性能 4

2.1.1船型 4

2.1.2航区及用途 4

2.1.3船级、规范、规则 4

2.1.4主尺度及要素 4

2.1.5载重量及吨位 6

2.1.6 航速、螺旋桨及续航力 6

2.1.7干舷及稳性 7

2.1.8主机、齿轮箱 7

2.1.9总布置概况 7

2.2甲板舾装部分 9

2.2.1锚设置 9

2.2.2舵及舵机 10

2.2.3救生设备 10

2.2.4 消防设备 11

2.2.5舷墙和栏杆 11

2.2.6航行设备 11

2.2.7信号设备 12

第三章 船舶主要要素的确定 13

3.1 确定船舶主要要素的思想 13

3.1.1船长L 13

3.1.2 船宽B 13

3.1.3 吃水d 13

3.1.4 方形系数C_B 13

3.1.5型深 D 14

3.1.6主尺度比 14

3.2主尺度的初步估算 14

3.2.1母型船资料 14

3.2.2初估排水量 15

3.2.3船长的确定 15

3.2.4船宽的确定 16

3.2.5吃水的确定 16

3.2.6型深的确定 16

3.2.7方形系数的确定 17

3.2.8主机功率的选取 17

3.2.9主尺度初步估算小结 18

3.3性能校核 18

3.3.1浮性校核 18

3.3.2快速性校核 20

3.3.3干舷校核 21

3.3.4稳性校核 21

3.3.5耐波性校核 22

3.3.6货舱容积校核 23

3.3.7主尺度优化 24

3．4船舶主要要素小结 25

第四章 型线设计 26

4.1概述 26

4.1.1型线设计精度的基本要求 26

4.1.2控制船体型线的要素 26

4.2型线设计的方法及步骤 26

4.2.1型线设计的方法 26

4.2.2型线设计的步骤 26

4.3主要型线要素的选择 27

4.3.1棱形系数Cp的选择 27

4.3.2浮心纵向位置X_B的选择 27

4.4设计船横剖面面积曲线的绘制 28

4.4.1绘制母型船横剖面面积曲线 28

4.4.2用“”法改造母型船横剖面面积曲线 29

4.4.3用迁移法改造母型船横剖面面积曲线 31

4.5设计船型线的绘制 33

4.5.1确定设计船在侧视图上的轮廓线 33

4.5.2绘制辅助水线半宽图 38

4.5.3绘制横剖线图 41

4.5.4绘制理论水线半宽图 42

4.5.5绘制纵剖线图 44

4.6邦戎曲线及静水力曲线的绘制 44

4.6.1邦戎曲线的绘制 44

4.6.2静水力曲线的绘制 46

4.7型线设计小结 47

第五章 总布置设计 48

5.1概述 48

5.2船舱的划分 48

5.2.1肋骨间距 48

5.2.2机舱部位与长度 48

5.2.3双层底 49

5.2.4首尾尖舱 49

5.2.5货舱 50

5.2.6水密舱壁 50

5.3上层建筑的划分 51

5.3.1船员定额 51

5.3.2主甲板 51

5.3.3救生甲板 52

5.3.4起居甲板 52

5.3.5船长甲板 52

5.3.6驾驶甲板 52

5.3.7罗经甲板 52

5.4主要舾装设备布置 52

5.4.1舾装数的计算 52

5.4.2锚泊和系泊设备 53

5.4.3消防设备 54

5.4.4救生设备 54

5.4.5航行设备 55

5.4.6信号设备 55

5.5舱室的布置 56

5.5.1卧室 56

5.5.2餐厅 56

5.5.3娱乐场所与办公处所 56

5.5.4卫生设备 57

5.5.5医务处所 57

5.6舷墙和栏杆 57

5.7驾驶室视域 57

第六章 螺旋桨设计 59

6.1船体与螺旋桨相互影响系数的确定 59

6.1.1伴流分数 59

6.1.2推力减额分数 59

6.1.3相对旋转效率 59

6.1.4船身效率 59

6.2螺旋桨的初步设计 59

6.3螺旋桨的终结设计 61

6.4螺旋桨空泡校核 63

6.5强度校核 65

6.5.1计算方法 65

6.5.2桨叶厚度分布 67

6.6螺距修正 67

6.7设计桨的敞水特征曲线之确定 68

6.8系柱推力与推力曲线计算 69

6.8.1设计航速及系柱情况 69

6.8.2低于设计航速情况（Q=常数） 70

6.8.3高于设计航速情况（N=常数） 70

6.9航行特性曲线计算 71

6.9.1阻力状态 71

6.9.2不同转速下螺旋桨发出的有效推力和需要的主机功率 71

6.10螺旋桨质量估算 73

6.11螺旋桨主要要素 74

第七章 舵设计 76

7.1概述 76

7.2舵类型及数目的选择 76

7.3舵的几何要素 76

7.3.1舵面积 76

7.3.2舵高 76

7.3.3舵宽 76

7.3.4展弦比 76

7.3.5舵平衡比 77

7.4舵压力及其力矩的计算 77

7.4.1基本参数的确定 77

7.4.2伴流和推进器尾流的影响 77

7.4.3舵压力及其力矩计算 77

7.5舵机功率估算 79

第八章 舱容及浮态调整 80

8.1概述 80

8.2舱容估算 80

8.3各种载况下的重量和重心估算 82

8.4各种载况的浮态及初稳性计算 84

第九章 完整稳性计算 88

9.1概述 88

9.2稳性横截曲线的绘制 88

9.3进水角计算 89

9.4各载况下的静、动稳性曲线计算 90

9.5横摇角的计算 95

9.6风压倾斜力臂的计算 97

9.6.1受风面积及其形心位置 97

9.6.2风压倾斜力臂的计算 98

9.7最小倾覆力臂的计算 99

9.8稳性衡准数的计算 102

9.9完整稳性总结 102

第十章 干舷计算书 104

10.1计算说明 104

10.2主要数据 104

10.3干舷计算 104

10.3.1基本干舷 104

10.3.2方形系数对干舷的修正 104

10.3.3干舷甲板凹槽对干舷的修正 105

10.3.4有效上层建筑和凸形甲板对干舷的修正 105

10.3.5非标准舷弧对干舷的修正 105

10.3.6最小船首高度 105

10.3.7夏季干舷 106

第十一章 吨位计算书 107

11.1计算说明 107

11.2总吨位计算 107

11.2.1上甲板以下所有围蔽处所的型容积 107

11.2.2上甲板以上所有围蔽处所的型容积 108

11.3净吨位计算 111

结束语 113

参考文献 114

附录A 静水力曲线图 115

附录B 邦戎曲线图 116