摘 要

本篇论文的主要内容是对8000吨沿海散货船动力装置进行选型设计与分析，学生通过完成该课题，会对8000吨沿海散货船的动力装置设计了解的更为全面，也会对动力工程的专业知识掌握得更加深刻；不但是自主学习能力的体现，同时也是综合运用大学四年所学知识的一次测评。

本篇论文的目的是设计8000吨沿海散货船的动力装置。设计的主要步骤是：首先根据给定的船舶参数及海况条件，对8000吨沿海散货船动力装置进行计算并且选取合适的主机。然后再对机舱机械设备进行计算和选型。最后列出轮机设备明细表和轮机使用说明书。

主机和其他机械设备的选型必须通过严格准确的计算来确定，务必遵守船舶设计的相关规范，避免出现不应该出现的错误。机械设备选型后列出的轮机明细表会帮助我们详细地了解所选机械设备的型号和相关参数。本论文还包括了通过AutoCAD绘制的机舱和管系布置图。

关键词：8000吨沿海散货船；动力装置；选型设计

Abstract

The main content of this paper is the type selection, design and analysis of the power plant of the 8,000-ton coastal bulk carrier. By completing this project, students will have a more comprehensive understanding of the power plant design of the 8,000-ton coastal bulk carrier and have a deeper understanding of the professional knowledge of power engineering. It is not only a reflection of independent learning ability, but also an evaluation of comprehensive application of four-year college knowledge.

The purpose of this paper is to design the power plant of 8000 ton coastal bulk carrier. The main steps of the design are as follows: firstly, according to the given ship parameters and sea conditions, the power unit of 8,000-ton coastal bulk carrier is calculated and the appropriate host is selected. Then the machinery and equipment in the engine room are calculated and selected. At last, the detailed list of turbine equipment and operation instruction are listed.

The selection of the main engine and other mechanical equipment must be determined through strict and accurate calculation, and the ship design must be followed to avoid mistakes that should not occur. After the selection of mechanical equipment listed in the turbine list will help us to understand the selected mechanical equipment model and related parameters in detail. This paper also includes the engine room drawings by AutoCAD.

Keywords : 8000 tons coastal bulk carrier;Power plant;Selection design;

目录

摘要 I

第1章 绪论 7

1.1综述 7

1.2.1主要研究内容 7

1.2.2论文结构 7

第2章 主机选型论证 9

2.1设计依据 9

2.1.1船舶主尺度 9

2.1.2航速、续航力 9

2.1.3船型 9

2.2船舶有效功率的计算 9

2.2.1阻力系数法 9

2.2.2 机桨匹配 11

2.3计算主机有效功率 13

2.4主机选型 14

2.4.1主机型号的选择 14

第3章 机械设备计算与选型 15

3.1已知条件 15

3.1.1主推进柴油机 15

3.1.2主发电柴油机 15

3.1.3急/停泊发电柴油发动机 15

3.2燃油系统计算 16

3.2.1主推进柴油机耗油量 16

3.2.2辅机耗油量 16

3.2.3燃油锅炉油耗量 17

3.2.4 燃油消耗量 17

3.2.5油舱容积 17

3.2.6日用油柜容积 18

3.2.7油渣柜容积 19

3.2.8污油柜容积 19

3.2.9沉淀柜容积 19

3.2.10主机燃油供给泵 19

3.3滑油系统计算 20

3.3.1主机滑油消耗量 20

3.3.2辅机滑油消耗量 20

3.3.3主机滑油泵 20

3.3.4主机滑油分油机 20

3.3.5 滑油储存舱容积 20

3.3.6主机滑油循环柜 21

3.3.7滑油沉淀柜 21

3.3.8污油柜 22

3.3.9油渣柜 22

3.4冷却水系统 22

3.4.1高温淡水冷却系统 22

3.5压缩空气系统 22

3.5.1启动空气瓶 22

3.5.2排量 23

3.6 舱底水系统 24

3.6.1 舱底水泵 24

3.6.2机舱处舱底水支管 25

3.6.3舱底油水分离器 25

3.7压载水系统 25

3.7.1压载水泵 25

3.8消防系统 26

3.8.1消防泵计算 26

3.8.2应急消防泵 26

3.9生活水系统. 27

3.9.1淡水压力柜容积 27

3.9.2压缩空气最小容积 27

3.9.3有效容积 27

3.9.4 无效容积 28

3.9.5压力水柜供水泵 28

3.10机舱通风系统 28

3.10.1机舱通风机的排量 28

第4章轮机设备明细表 30

第5章 轮机说明书 41

5.1概述 41

5.2机械设备性能参数 42

5.2.1主动力推进柴油机 42

5.3轴系和螺旋桨 42

5.3.1 概述 42

5.3.2 推力轴和轴承 42

5.3.3 中间轴 42

5.3.4 螺旋桨轴 43

5.3.5 中间轴承 43

5.3.6 艉管和艉管轴承 43

5.3.7 螺旋桨 43

5.3.8 转速计 43

5.3.9 工具 43

5.4 电站 43

5.4.1 概述 43

5.4.2 柴油发电机组 44

5.4.3 应急柴油发电机 44

5.5 蒸汽发生装置 44

5.5.1 概述 44

5.5.2 辅助设备 44

5.6 辅助机械设备 45

5.6.1 泵 45

5.7 分油机 45

5.8 空压机、空气瓶、风机和生活污水处理装置 45

5.8.1 空压机 45

5.8.2 空气瓶 45

5.8.3 风机 46

5.8.4舱底油水分离器 46

5.8.5生活污水处理装置 46

5.9 机舱通风 46

5.10 管子及附件 46

5.10.1 总则 46

5.10.2 阀件和附件 47

5.10.3 CO₂灭火系统 47

5.10.4 消防用品 48

结束语 49

参考文献 50

致谢 51

第1章 绪论

1.1综述

本篇论文研究设计的对象是8000吨沿海散货船。顾名思义，散货船是用来装载运输干散货物的船舶，根据运输货物的不同还有不同的分类，比如运输粮食、煤等货物的散装货船或者运输矿砂的矿砂船等。

在20世纪50年代之前世界上还没有专用散货船的存在，所以直到今天，散货船真正的发展史也就不到70年而已，在这70年之间，散货船不断随着时代的改变而发展，散货船运输在世界经济发展中的作用也日益重要。拿我国来说，散货船运输约占货运总量的4成，大大影响着我国航运产业的发展。

这些年来，散货船大致向着双壳化、大型化、自动化和多用途化等方面发展，兼具环保化和快速化等特点，更加安全，更加高效，更加实用。

总之，为了使我国可以积极从容地顺应经济全球化的潮流，使在与其他国家的航运经济竞争中不落下风，大力发展我国的散货船运输业是必要而且紧迫的，而散货船的设计建造又是最基础的环节，更显其重要性。

1.2论文内容与结构

1.2.1主要研究内容

设计的基本内容包括：

（1）完成相关文献查阅、英文资料翻译和开题报告；

（2）主机选型设计。通过阻力系数法计算得出设计船的有效功率，然后通过机桨匹配选择主机；

（3）机舱机械设备计算和选型。由船舶类型、船体参数、推进装置型号、机舱位置和已知的经验公式以及散货船的建造规范，对各系统分别进行计算选型；

（4）完成主机选型、船舶管系设计和机械设备选型之后，用AutoCAD绘制机舱布置图；

1.2.2论文结构

论文共分为5章。

第1章 绪论。介绍散货船的基本信息和相关的研究背景。

第2章 主机选型论证。通过计算船舶的船体阻力，利用效率的传递过程得到主机功率，然后根据主机功率来进行主机的选型。

第3章 机械设备计算与选型。对机舱设备的参数进行计算，选取合适的型号。

第4章 轮机设备明细表。把该设计散货船的机械设备列成表格。

第5章 轮机说明书。对船舶机械设备和管路系统布置的要求进行详细的说明。

第2章 主机选型论证

2.1设计依据

2.1.1船舶主尺度

总长 100m 型深 D 10m

垂线间长 93m 型宽 B 18.2 m

设计航速 v 14kn 设计吃水 T 8m

设计水线长 96 m 方型系数 0.56

2.1.2航速、续航力

服务航速 13.4kn

续航距离 8000n mile

配员 20人

2.1.3船型

本设计船舶是沿海散货船，根据其工作特性，采取单机单桨布置。

2.2船舶有效功率的计算

2.2.1阻力系数法

船舶在航行时受到的总阻力主要由摩擦阻力、形状阻力和兴波阻力组成。除摩擦阻力之外的其他阻力称为剩余阻力。

雷诺数= （2.1）

式中：

-海水粘性系数；=1.188×

V-船舶的航速; V=13.4kn=6.89m/s

所以 Re==5.57×

摩擦阻力系数计算

= （2.2）

得=0.0016

剩余阻力系数与速长比的关系如下

图 2.1 剩余阻力系数与速长比的关系

速长比V/=0.703，查图2.1得：剩余阻力系数=0.0008

一般会对船舶阻力进行粗糙补贴，取粗糙补贴系数=0.0004

所以总阻力系数 = ，得 =0.0028，

湿表面积计算

=0.85(B 2T） （2.3）

所以=0.85×96×（18.2 2×8）=2791

船舶的总阻力计算

R=×××ρ/2 （2.4）

取海水密度ρ=1.025×10³kg/m³;得R=190.1kN

船体有效功率计算

=RV （2.5）

得=1310.0kW

结果如下表：

表2.2阻力系数法计算有效功率

2.2.2 机桨匹配

确定相关的推进因子

1)用泰勒公式计算伴流ω，对单螺旋桨散货船来说，