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《船舶設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)》
                                          


                      
                                          

題    目： ××TEU集裝箱船的主尺度確定


學(xué)習(xí)中心：           
層    次：                     
專    業(yè)：                     
年    級(jí)：      年   春/秋   季
學(xué)    號(hào)：                     
學(xué)    生：                     
指導(dǎo)教師：      邵   昊   燕   
完成日期：       年     月    日





1  集裝箱船概述
本章需填寫課程設(shè)計(jì)任務(wù)書提要，并簡單介紹集裝箱船的相關(guān)內(nèi)容，例如集裝箱船的特點(diǎn)，并要求搜集現(xiàn)有集裝箱船主尺度資料，作為自己設(shè)計(jì)集裝箱船的主尺度的參考數(shù)據(jù)。
1.1  課程設(shè)計(jì)任務(wù)書提要
（1）航區(qū)：無限航區(qū)。
（2）用途：運(yùn)輸20fts的標(biāo)準(zhǔn)箱的集裝箱，數(shù)量為___箱。（參數(shù)自選）
（3）船籍：本船入CCS船級(jí)。
（4）規(guī)范：《國內(nèi)航行海船建造規(guī)范（2006）》、《鋼質(zhì)海船入級(jí)規(guī)范（2006）》
（5）船型：單機(jī)、單槳、單甲板、尾機(jī)型，具有球艏和球艉線型。
（6）航速：本船要求設(shè)計(jì)航速不小于18節(jié)。
（7）續(xù)航力及自持力：本船續(xù)航力約為10000海里，自持力為60天。
（8）船員人數(shù)：___人。（參數(shù)自選）

1.1  集裝箱船的特點(diǎn)
（以下的內(nèi)容由學(xué)生自己填寫，關(guān)于集裝箱船的特點(diǎn)，查資料，并歸納。）




1.2        現(xiàn)有集裝箱船主尺度資料搜集
（以下的內(nèi)容要求學(xué)生搜集現(xiàn)有集裝箱船的主尺度資料做成EXCEL表，及確定本次設(shè)計(jì)的集裝箱船的參數(shù)。）














2  船舶主尺度確定
船舶的排水量、主要尺度以及船型系數(shù)統(tǒng)稱為船舶的主要要素，它們是描述船舶幾何形狀的一些最基本的特征性數(shù)據(jù)，這些要素對船舶的主要技術(shù)性能，諸如快速性、穩(wěn)性、適航性、容量、總布置以及船舶的經(jīng)濟(jì)性等有重大的影響，對船舶質(zhì)量的好壞有決定性的作用。因此，恰當(dāng)?shù)卮_定這些要素，是船舶總體設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)最基本最重要的工作。船的設(shè)計(jì)通常是由確定這些要素開始。
2.1        主要尺度確定
（參考《船舶設(shè)計(jì)原理》p153、輔導(dǎo)資料p 47。）
集裝箱船屬于典型的布置型船舶，所以船舶的主要尺度的論證時(shí)從總布置出發(fā)，在滿足布置要求、排箱要求的前提下確定主要尺度。
箱的分布情況：總箱NT =___
表2-1 艙內(nèi)和甲板上裝載集裝箱的數(shù)量
艙內(nèi)        行數(shù)X=        列數(shù)Y=        層數(shù)Z=        折減后實(shí)際NH=
甲板上        行數(shù)X=        列數(shù)Y=        層數(shù)Z=        折減后實(shí)際ND=
2.1.1  船寬B的確定
集裝箱船船寬的確定取決于甲板上或者=艙內(nèi)裝載集裝箱的列數(shù)，即 或 ，并需考慮船舶穩(wěn)性的要求，視何者為大而定。
由甲板上集裝箱列數(shù)確定船寬：

式中    ――集裝箱寬度，通常取標(biāo)準(zhǔn)箱寬2.438m，有時(shí)還須考慮歐洲箱的寬度2.500m；
――甲板上集裝箱的列數(shù)；
――集裝箱列與列的間隙，考慮到緊固件的操作和標(biāo)準(zhǔn)，通常為0.025m，0.038m，0.080m。
由艙內(nèi)集裝箱列數(shù)確定船寬：
式中     ――艙內(nèi)集裝箱列數(shù)；
         ――集裝箱寬度，通常取標(biāo)準(zhǔn)箱寬2.438m；
         ――貨艙內(nèi)甲板縱桁數(shù)；
――貨艙內(nèi)集裝箱列與列的間隙，其間隙為了便于安裝導(dǎo)軌，通常為0.10m～0.210m，個(gè)別船僅為0.05m；
        ――甲板縱桁的面板寬度，通常取為0.50m～0.80m；
        ――艙口開口系數(shù)，通常取為0.80～0.85。
表2-2 集裝箱船船寬的確定
集裝箱寬度         =
        m
甲板上集裝箱的列數(shù)         =
        m
集裝箱列與列的間隙         =
        m
艙內(nèi)集裝箱列數(shù)         =
        m
貨艙內(nèi)甲板縱桁數(shù)         =
        m
貨艙內(nèi)集裝箱列與列的間隙         =
        m
甲板縱桁的面板寬度         =
        m
艙口開口系數(shù)         =
        m
                                                
甲板上：         
m
艙內(nèi)：         
m
最終：        B=        m
      
2.1.2  型深D的確定
表2-3  集裝箱船型深的確定
雙層底高度         =
m
內(nèi)底距最下層集裝箱高度         =
m
箱高度         =
m
最上層貨箱頂距艙口蓋下緣距離          =
m
圍板高度         =
m
拱高        C=        m
D=  + ×Z+ +  -( +C) = m

最終取D=_____m
2.1.3          船長L的確定
設(shè)_____貨艙，第一貨艙布置_____行集裝箱，第二貨艙布置_____行集裝箱，…，第三貨艙布置_____行集裝箱。在長度方向上的每兩個(gè)20ft箱可以換裝一個(gè)40ft，故貨艙長度可按40ft箱長12.192計(jì)，但行數(shù)是上述行數(shù)的一半。按導(dǎo)軌的通常尺度，取貨艙口端壁與貨艙間距離為0.27m，取貨艙間縱向間距0.55m，貨箱與導(dǎo)軌間每面留0.02m間距。
(下表為三個(gè)貨艙，如果貨艙數(shù)大于3，則需要續(xù)加表格。)
取實(shí)際肋骨間距長度為 =_____mm,按肋位數(shù)計(jì)算：

表2-4 集裝箱船船長的確定
艙口長度
第一艙         =(                   =( +0.02×2)×2+2×0.27+0.55=
m
第二艙         =( +0.02×2)×3+2×0.27+2×0.55=
m
第三艙         =( +0.02×2)×2+2×0.27+0.55=
m
計(jì)算肋位后
第一艙          =_____（取幾個(gè)肋位，填完刪掉）× =_____
m
第二艙          =_____（取幾個(gè)肋位，填完刪掉）× =_____
m
第三艙          =_____（取幾個(gè)肋位，填完刪掉）× =_____
m
貨艙長度
第一艙         = +_____（貨艙間設(shè)置吊車、通道等肋位數(shù)）× =_____
m
第二艙         = +_____（貨艙間設(shè)置吊車、通道等肋位數(shù)）× =_____
m
第三艙         = +_____（貨艙間設(shè)置吊車、通道等肋位數(shù)）× =_____
m
貨艙總長度         = + + =_____
m
尾尖艙         =
m
機(jī)艙         =
m
首側(cè)推
裝置艙         =
m
首尖艙         =
m
船長         =
m
最終         = + + + + =
m
（尾尖艙、機(jī)艙、首側(cè)推裝置艙、首尖艙的長度根據(jù)自己的設(shè)計(jì)取。）

2.2  排水量估算
2.2.1  空船重量
(1)鋼料重量
按照下式估算： =_____ t
(2)艤裝
按照下式估算： =_____ t
(3)機(jī)電
按照下式估算（取主機(jī)額定功率 =_____kW）：
=_____ t
空船重量LW=(  +   +  )×1.045 =_____t
其中系數(shù)1.045是考慮了4.5的儲(chǔ)備重量。
2.2.2  載重量
1.集裝箱重量：         
     每箱重量               15t
     總箱數(shù)             NT   ___
     集裝箱總重量       ___t
2.燃油重量是按照以下公式估算的：

式中：主機(jī)耗油率        =171 g/kWh
主機(jī)持續(xù)使用功率   = 10458kW   
續(xù)航力             = 10000 n mile
風(fēng)浪儲(chǔ)備           = 1.15
計(jì)算得到          W0 = ____ t
3.鍋爐水重量
  =0.05×  =____t
4.滑油重量
  =0.05×  =____t
5.船員生活用水
     船員定員為___人，每人每天消耗淡水110kg，自持力60天，則
     船員生活用水=____=____t
6.人員及行李
    船員每人65kg，行李60kg，則
    人員及行李重量=____=____ t
7.食品
    船員每人每天消耗5kg食品，自持力60天，則
食品重量=____=____t
8.備品
    由于本船無限航區(qū)，且自持力為60天，所以
備品重量=0.1×LW=____t
    以上2～8油水等消耗品重量總計(jì)____ t
    載重量總計(jì)____t
排水量=空船重量+載重量=____t

2.3  吃水及方形系數(shù)估算
2.3.1  吃水
參考母型船，根據(jù)設(shè)計(jì)船與母型的載重量和船型參數(shù)的差異，取吃水d=____m
2.3.2  方形系數(shù)
         ____
式中， 為海水密度， 。
2.4        性能校核
2.4.1  穩(wěn)性校核
表2-5  穩(wěn)性校核計(jì)算表
項(xiàng)目        數(shù)值
系數(shù)

吃水d       
浮心高度

系數(shù)

橫穩(wěn)心半徑r       
重心高度系數(shù)ξ       
重心高度

初穩(wěn)性高GM       

表中  ，系數(shù) ，橫穩(wěn)心半徑 ，系數(shù)  ，
， 。水線面系數(shù) 及重心豎向高度系數(shù) ，參照母型船確定。
初穩(wěn)性高度按下式核算   。
（如果 ，則滿足規(guī)范要求，如果不滿足要求，則需要調(diào)整設(shè)計(jì)的主尺度。）

2.4.2  航速校核
主機(jī)功率  ____  ，轉(zhuǎn)速 ____ ，計(jì)算航速時(shí)取功率為0.95 ，即為____ 。。
初步估算航速，用下面的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：

                  =____kn
（如果大于設(shè)計(jì)任務(wù)書中對航速18kn的要求，則航速滿足要求；如果不滿足，則需要重新設(shè)計(jì)。）
（以上校核如果有一項(xiàng)不符合要求，則要求重新調(diào)整主尺度。）
2.5  小結(jié)
   以上性能校核均合格，因而主尺度擬定滿足要求：
   垂線間長                      =____m
   船寬                        B=____m
   型深                        D=____m
   吃水                        d=____m
   方形系數(shù)                    Cb=____