大连理工21春《船舶设计原理课程设计》100答案询open9889

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题    目： ××TEU集装箱船的主尺度确定

 

 

1  集装箱船概述

本章需填写课程设计任务书提要，并简单介绍集装箱船的相关内容，例如集装箱船的特点，并要求搜集现有集装箱船主尺度资料，作为自己设计集装箱船的主尺度的参考数据。

1.1 课程设计任务书提要

（1）航区：无限航区。

（2）用途：运输20fts的标准箱的集装箱，数量为___箱。（参数自选）

（3）船籍：本船入CCS船级。

（4）规范：《国内航行海船建造规范（2006）》、《钢质海船入级规范（2006）》

（5）船型：单机、单桨、单甲板、尾机型，具有球艏和球艉线型。

（6）航速：本船要求设计航速不小于18节。

（7）续航力及自持力：本船续航力约为10000海里，自持力为60天。

（8）船员人数：___人。（参数自选）

 

1.1  集装箱船的特点

（以下的内容由学生自己填写，关于集装箱船的特点，查资料，并归纳。）

 

 

 

 

1.2   现有集装箱船主尺度资料搜集

（以下的内容要求学生搜集现有集装箱船的主尺度资料做成EXCEL表，及确定本次设计的集装箱船的参数。）

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2  船舶主尺度确定

船舶的排水量、主要尺度以及船型系数统称为船舶的主要要素，它们是描述船舶几何形状的一些最基本的特征性数据，这些要素对船舶的主要技术性能，诸如快速性、稳性、适航性、容量、总布置以及船舶的经济性等有重大的影响，对船舶质量的好坏有决定性的作用。因此，恰当地确定这些要素，是船舶总体设计中的一项最基本最重要的工作。船的设计通常是由确定这些要素开始。

2.1   主要尺度确定

（参考《船舶设计原理》p153、辅导资料p 47。）

集装箱船属于典型的布置型船舶，所以船舶的主要尺度的论证时从总布置出发，在满足布置要求、排箱要求的前提下确定主要尺度。

箱的分布情况：总箱NT=___

表2-1 舱内和甲板上装载集装箱的数量

舱内 行数X= 列数Y= 层数Z= 折减后实际NH= 

甲板上 行数X= 列数Y= 层数Z= 折减后实际ND= 

2.1.1  船宽B的确定

集装箱船船宽的确定取决于甲板上或者=舱内装载集装箱的列数，即或，并需考虑船舶稳性的要求，视何者为大而定。

由甲板上集装箱列数确定船宽：

 

式中   ——集装箱宽度，通常取标准箱宽2.438m，有时还须考虑欧洲箱的宽度2.500m；

——甲板上集装箱的列数；

——集装箱列与列的间隙，考虑到紧固件的操作和标准，通常为0.025m，0.038m，0.080m。

由舱内集装箱列数确定船宽：

式中    ——舱内集装箱列数；

        ——集装箱宽度，通常取标准箱宽2.438m；

        ——货舱内甲板纵桁数；

——货舱内集装箱列与列的间隙，其间隙为了便于安装导轨，通常为0.10m～0.210m，个别船仅为0.05m；

       ——甲板纵桁的面板宽度，通常取为0.50m～0.80m；

       ——舱口开口系数，通常取为0.80～0.85。

表2-2 集装箱船船宽的确定

集装箱宽度 =   m 

甲板上集装箱的列数 =   m 

集装箱列与列的间隙 =   m 

舱内集装箱列数 =   m 

货舱内甲板纵桁数 =   m 

货舱内集装箱列与列的间隙 =   m 

甲板纵桁的面板宽度 =   m 

舱口开口系数 =   m 

                                               

甲板上：  m 

舱内：  m 

最终： B= m 

     

2.1.2  型深D的确定

表2-3  集装箱船型深的确定

双层底高度 = m 

内底距最下层集装箱高度 = m 

箱高度 = m 

最上层货箱顶距舱口盖下缘距离  = m 

围板高度 = m 

拱高 C= m 

D= +×Z++ -(+C) = m 

最终取D=_____m

2.1.3    船长L的确定

设_____货舱，第一货舱布置_____行集装箱，第二货舱布置_____行集装箱，…，第三货舱布置_____行集装箱。在长度方向上的每两个20ft箱可以换装一个40ft，故货舱长度可按40ft箱长12.192计，但行数是上述行数的一半。按导轨的通常尺度，取货舱口端壁与货舱间距离为0.27m，取货舱间纵向间距0.55m，货箱与导轨间每面留0.02m间距。

(下表为三个货舱，如果货舱数大于3，则需要续加表格。)

取实际肋骨间距长度为=_____mm,按肋位数计算：

 

表2-4 集装箱船船长的确定

舱口长度第一舱 =(                  =(+0.02×2)×2+2×0.27+0.55= m 

第二舱 =(+0.02×2)×3+2×0.27+2×0.55= m 

第三舱 =(+0.02×2)×2+2×0.27+0.55= m 

计算肋位后第一舱  =_____（取几个肋位，填完删掉）×=_____ m 

第二舱  =_____（取几个肋位，填完删掉）×=_____ m 

第三舱  =_____（取几个肋位，填完删掉）×=_____ m 

货舱长度第一舱 =+_____（货舱间设置吊车、通道等肋位数）×=_____ m 

第二舱 =+_____（货舱间设置吊车、通道等肋位数）×=_____ m 

第三舱 =+_____（货舱间设置吊车、通道等肋位数）×=_____ m 

货舱总长度 =++=_____ m 

尾尖舱 = m 

机舱 = m 

首侧推装置舱 = m 

首尖舱 = m 

船长 = m 

最终 =++++= m 

（尾尖舱、机舱、首侧推装置舱、首尖舱的长度根据自己的设计取。）

 

2.2  排水量估算2.2.1  空船重量

(1)钢料重量

按照下式估算：=_____ t

(2)舣装

按照下式估算：=_____ t

(3)机电

按照下式估算（取主机额定功率=_____kW）：

=_____ t

空船重量LW=( +  + )×1.045 =_____t

其中系数1.045是考虑了4.5﹪的储备重量。

2.2.2  载重量

1.集装箱重量：         

     每箱重量             15t

     总箱数            NT  ___

     集装箱总重量      ___t

2.燃油重量是按照以下公式估算的：

 

式中：主机耗油率       =171 g/kWh

主机持续使用功率  = 10458kW  

续航力           = 10000 n mile

风浪储备         = 1.15

计算得到         W0 = ____ t

3.锅炉水重量

 =0.05× =____t

4.滑油重量

 =0.05× =____t

5.船员生活用水

     船员定员为___人，每人每天消耗淡水110kg，自持力60天，则

     船员生活用水=____=____t

6.人员及行李

    船员每人65kg，行李60kg，则

    人员及行李重量=____=____ t

7.食品

    船员每人每天消耗5kg食品，自持力60天，则

食品重量=____=____t

8.备品

    由于本船无限航区，且自持力为60天，所以

备品重量=0.1×LW=____t

    以上2～8油水等消耗品重量总计____ t

    载重量总计____t

排水量=空船重量+载重量=____t

 

2.3  吃水及方形系数估算2.3.1  吃水

参考母型船，根据设计船与母型的载重量和船型参数的差异，取吃水d=____m

2.3.2  方形系数

        ____

式中，为海水密度，。

2.4    性能校核2.4.1  稳性校核

表2-5  稳性校核计算表

项目 数值 

系数   

吃水d   

浮心高度   

系数   

横稳心半径r   

重心高度系数ξ   

重心高度   

  初稳性高GM   

    

 

表中，系数，横稳心半径，系数 ，

，。水线面系数及重心竖向高度系数，参照母型船确定。

初稳性高度按下式核算  。

（如果，则满足规范要求，如果不满足要求，则需要调整设计的主尺度。）

 

2.4.2  航速校核

主机功率 ____ ，转速____，计算航速时取功率为0.95，即为____。。

初步估算航速，用下面的经验公式计算：

 

                  =____kn

（如果大于设计任务书中对航速18kn的要求，则航速满足要求；如果不满足，则需要重新设计。）

（以上校核如果有一项不符合要求，则要求重新调整主尺度。）

2.5  小结

   以上性能校核均合格，因而主尺度拟定满足要求：

   垂线间长                     =____m

   船宽                        B=____m

   型深                        D=____m

   吃水                        d=____m

   方形系数                    Cb=____