摘 要

本次报告是关于11000t三峡航运新通道通航多用途船方案的设计，在依据内河船规范和长讲流域的对于船舶的限制还有三峡新通道的未来的规划和报告。进行设计的一艘面向未来三峡新通道的优秀船型，并进行了背景研究和国内外发展现状的研究。并对船舶进行型线设计，总布置设计，快速性校核和完整稳性校核，还有干舷校核和载重量校核。内容包括：任务书分析及撰写开题报告，船舶主要要素的确定，型线设计，总布置设计，螺旋桨图谱设计，稳性计算和校核，吨位丈量，最小干舷计算，舵的设计。

关键词：三峡新通道；集装箱船；11000吨；设计方案

Abstract

This report is about the design of the 11,000-ton container ship scheme for the new channel of the three gorges, the future planning and report of the new channel of the three gorges in accordance with the regulations on inland river ships and the restrictions on ships in the changdu river basin.An excellent ship for the new channel of the three gorges in the future has been designed.And the ship design, layout design, speed check and complete stability check, as well as freeboard check and deadweight check.The contents include: analysis and proposal writing of task book, determination of main elements of the ship, design of profile lines, design of general layout, design of propeller map, calculation and verification of stability, tonnage measurement, calculation of minimum freeboard, design of rudder.

Key Words: New channel of the Three Gorges; Container ship; 11000T; Design

目录

第1章 绪论 1

1.1 课题研究背景 1

1.2 国内外发展现状 1

1.3 目的和意义 1

1.4 课题研究内容 1

1.5 综述 1

第2章 任务书分析 2

2.1 船舶入级 2

2.2 设计船舶的特点 2

2.3 设计方法 2

2.4 一些主要的设计思想 2

第3章 全船设计概述 3

3.1 船型及基本情况 3

3.2 主要要素 3

3.3 稳性及干舷 3

3.4 甲板间高 3

3.5 船员定额 4

3.6 排水量 4

3.6.1 吨位 4

3.7 总布置概况 4

3.7.1 主甲板下 5

3.7.2 首部上层建筑及甲板室 5

3.7.3 尾部上层建筑 6

3.8 肋距 6

3.9 主要设备及其参数 6

3.9.1 主机 6

3.9.2 减速齿轮箱 6

3.9.3 螺旋桨 7

3.10 主要舾装设备 7

3.10.1 锚泊设备 7

3.10.2 系泊设备 7

3.10.3 舵设备 7

3.10.4 消防设备 8

3.10.5 救生设备 8

3.10.6 无线电通信设备 8

3.10.7 航行设备 9

3.10.8 信号设备 9

第4章 主要要素估算及优化 10

4.1 初估排水量 10

4.2 初步选取主尺度 10

4.2.1 布置需求 10

4.2.2 限制条件 10

4.2.3 主尺度估算 11

4.3 初步选取主机 12

4.3.1 通过海军系数计算 12

4.3.2 选取主机 13

4.4 重力和浮力的平衡 13

4.4.1 估算空船重量 13

4.4.2 估算载重量 14

4.4.3 调整主尺度平衡重力和浮力 14

4.5 初稳性校核 15

4.5.1 重心高度估算 15

4.5.2 估算重心高度 15

4.6 初稳性高 16

4.7 干舷校核 16

4.8 舱容校核 16

4.9 快速性校核 17

4.10 经济性校核 18

4.10.1 RFR 21

4.11 绿色性校核 21

第5章 型线设计 23

5.1 概述 23

5.2 绘制母型船型线图 23

5.2.1 犀牛母型船建模 23

5.2.2 maxsurf中建立模型 26

5.3 母型船改造 27

5.3.1 棱形系数Cp和中剖面系数CM的选择 28

5.3.2 浮心纵向位置的选择 28

5.4 设计船型线 28

5.5 局部自行设计 29

5.5.1 局部型线设计 29

5.5.2 三向光顺 31

5.6 甲板边线、舷墙顶线 31

5.6.1 甲板边线 31

5.6.2 舷墙顶线 32

第6章 总布置设计 33

6.1.1 总布置设计和总布置图的绘制 33

6.1.2 船体肋距 33

6.1.3 总体划分 33

6.2 舱室划分及设备 34

6.2.1 船首舱室划分 34

6.2.2 船中舱室划分 35

6.2.3 船尾舱室划分 35

6.3 水密舱壁设置 36

6.3.1 防撞舱壁 36

6.3.2 水密舱壁 36

6.4 主要舾装设备 36

6.4.1 锚泊设备 36

6.4.2 系泊设备 37

6.4.3 舵设备 37

6.4.4 消防设备 37

6.4.5 救生设备 38

6.4.6 无线电通信设备 38

6.4.7 航行设备 39

6.4.8 信号设备 39

6.5 舱室设备 40

卧室 40

6.5.1 餐厅 40

6.5.2 卫生设备 41

6.6 金属门、窗、舱口围板 41

6.6.1 金属门 41

6.6.2 金属窗 41

6.6.3 舱口围板 41

6.7 舷墙和栏杆 41

6.8 驾驶室视域 42

第7章 快速性预报 43

7.1 主要设计思想 43

7.2 螺旋桨的数目 43

7.3 螺旋桨的叶数 43

7.4 设计图谱的选择 43

7.5 有效功率曲线 43

7.6 初步设计 45

7.7 终结设计 47

7.8 空泡校核 50

第8章 稳性校核 53

8.1 舱容要素 53

8.1.1 规则舱 53

8.1.2 等效规则舱 54

8.2 浮态调整 55

8.2.1 典型载况重量重心估算 56

8.3初稳性计算 58

8.2.2 静水力曲线 58

8.2.3 型载况初稳性计算 58

8.3 大倾角稳性 59

8.3.1 稳性插值曲线 59

8.3.2 横摇角 60

8.3.3 进水角和极限静倾角 61

8.3.4 静稳性计算 61

8.3.5 动稳性 62

8.3.6 稳性曲线 64

8.3.7 各倾侧力臂计算 66

8.3.8 稳性恒准 69

8.4 最小干舷计算 70

8.4.1 型深修正 71

8.4.2 舷弧修正 71

8.4.3 舱口围板高度和舱室门槛高度对干舷的修正 72

8.4.4 最小干舷 73

8.4.5 干舷衡准 73

第9章 吨位丈量 74

9.1 总吨位 74

9.1.1 主甲板以下所有围蔽处所的型容积 74

9.1.2 主甲板以上所有围蔽处所的型容积 75

9.1.3 主甲板以上应计入的固定载货的开敞处所容积 75

9.1.4 总吨位计算 76

9.2 净吨位 76

参考文献 1

致谢 4

模型试验报告 1

绪论

课题研究背景

本文根据三峡新航道的航道的现况与未来的发展计划，设计适用于三峡新航道的散货集装箱两用型船。这种船型主要航行于长江干线重庆以下航线是面向未来的船型，并适合于在规划中的未来三峡航运新通道的多用途船型，并参与了模型试验及数据分析。为三峡新航道黄金航道打造的未来船舶，可以大幅提高航线运输效率。本船航线初步确定由重庆至上海。

国内外发展现状

随着长江流域的船舶运载的发展，载货量有这大规模的发展，但随之来到的是长江的吃水和三峡大坝对于船舶的限制。目前因为三峡通过效率和长江吃水造成了三峡水域的船舶积压。造成无意义的成本增加和降低运输效率。针对这一情况，三峡新通道的提议也就随之出现，通过建设新通道，增加吃水，增加船舶的运输效率。而且船舶的大型化，规范化也是时代发展的必然情况。而集装箱散货两用船的设计更能体现出这一发展的优越性。

目的和意义

在长江流域尤其是三峡水域船舶逐步大型化，规范化的今天，设计一艘面向未来新通道的集装箱散货船是十分有必要的。而且这一艘面向未来的船舶能很好的满足三峡新通道的规划与预想。在提高了通道的吃水和运载能力之后，需要一艘大型标准货船来满足新通道优异的运输环境。

课题研究内容

本设计主要是利用优秀母型船进行设计，在依照规范和参考关于长江水域船舶的限制和新通道的规划的情况下进行船舶的设计。主要有主尺度的确定，船舶总布置的确定，型线的确定，还有桨机的匹配还有舵的设计。进行船舶完整稳性的校核最后进行干舷和载重量的确定。设计一艘完整的船舶。

综述

随着三峡新通道的建设，也随着长江流域船舶大型化和规范化的进程，我选的11000吨三峡新通道集装箱船方案设计是十分贴合时代发展和社会经济性的需要的。而且此次设计能有效的串联我的所有专业知识，能让我在大学的最后时间里将专业知识重新过一遍。

任务书分析

船舶入级

本船入级中国船级社，按“CCS”有关规范和法规入级、设计。

本船设计依据《内河船法定检验技术规则（2015）》进行设计。

设计船舶的特点

本设计船为11000t三峡航运新通道通航多用途船，本设计船为双机，双桨双尾，大型散货船集装箱船多用途船，主要用来转载散装货物，且航段为重庆至上海。本船为钢质、大舱口、艏楼和尾上层建筑，艉机型，双桨、双底，双舵、艉机型、双柴油机驱动的集装箱散货两用船。该设计船的航区为重庆到上海。本船以装运煤为主，本船设计航速为18km/h，续航力约为3000km，自持力为8天。设备的配备及成员的编制都会照按相关规范、规则及要求选定。

设计方法

本此设计是按照优秀母型船进行设计，改造。利用maxsurf,犀牛等软件进行母型船的型线设计，然后在修改成设计船舶。再依照规范对设计船的设备，船员等进行设计和安排。在根据规范进行设计船的校核。

一些主要的设计思想

1.在保正船舶安全性的情况下尽可能多的布置集装箱的数量和货舱室的大小。尽可能多的去提高船舶的运载的效率和增加经济性。

2.艏楼船型，将甲板室和驾驶室安排在船首，这样既能增加船舶运载数量，又能给驾驶室提供优秀的视野。

全船设计概述

船型及基本情况

本设计船为11000t三峡航运新通道通航多用途船，主要考虑散货与集装箱船。本船为钢质、大舱口、首楼和尾上层建筑，艉机型，双桨、双底，双舵、艉机型、双柴油机驱动的集装箱散货两用船。设制艏楼，居住，驾驶甲板，双层底。

主要要素

稳性及干舷

本船干舷和稳性均符合《船舶与海上设施法定检验规则》（内河船舶法定检验技术规则）（2015）（以下简称法规）的要求。本船在设计吃水5.5m处的干舷为3500mm。

甲板间高

主甲板到艏楼甲板的距离：2.7m；

艏楼甲板到居住甲板的距离：2.40m；

居住甲板到驾驶甲板的距离：2.40m；

驾驶甲板到顶棚甲板的距离：2.40m。

船员定额

根据《内河船轮机部和客运部最低安全配员表》^[14]计算船员配额如下：

本船功率在441千瓦以上未满1500千瓦，连续航行的时间超过16小时，综合船员编制方面共需要14人，甲板部7人，其中船长一人，大副一人二副一人三副一人，水手三人；轮机7人，其中轮机长一人、大管轮一人、二管轮一人、三管轮一人，机工三人

排水量

本船在满载设计吃水时，排水量为14010t，载箱量为609TEU，综合调研情况平均箱重为18.06t，载货量为11000t。

吨位

船舶的吨位根据法规第3篇第2章的要求计算。

总布置概况

图 3-1

水密横舱壁	舱室
#3	尾尖舱
#12	舵机舱
#23	机舱
#31	燃油舱（左右）
#34	空舱
#60	第五侧压载水舱（左右）、第四底压载水舱（左右）
#85	第四侧压载水舱（左右）、第三底压载水舱（左右）
#111	第三侧压载水舱（左右）、第二底压载水舱（左右）
#147	第二侧压载水舱（左右）、第一底压载水舱（左右）
#183	第一侧压载水舱（左右）
#192	艏压载水舱（左右）
#202	艏泵舱
#218	锚链舱

首升高甲板以上设三层甲板室，各层甲板之间设有梯道。

主甲板下

首部上层建筑及甲板室

。

驾驶甲板：#188～#202，

尾部上层建筑

肋距

全船肋距均为 600mm。

主要设备及其参数

主机

减速齿轮箱

螺旋桨

主要舾装设备

锚泊设备

本船舾装数为6104，按中国船级社《钢质内河船舶建造规范》（2016）（以下简称规范）第1篇第3章第4节的要求配备锚泊设备。

(1)锚：首锚采用斯贝克锚2口，每口锚重1550kg。尾部有系泊钢索。

(2)锚链：CCSAM2级有档电焊首锚链，链径Phi;34mm，总长度为385m。

系泊设备

本船舾装数为6104，按规范第1篇第3章第4节的要求配备系泊设备。

系船索4根，最小破断力229KN。

舵设备

本船采用矩形双支承襟翼舵。舵参数如下：

消防设备

消防设备按法规的要求配备。本船配有水灭火系统及固定CO2灭火系统各 1套。

水灭火系统

(1)消防泵和消防总管的布置

独立驱动*2

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