成品油船的主尺度确定及总布置设计

71000成品油船的主尺度确定及总布设计

重力与浮力不相平衡，现采用诺曼系数法对其进行平衡，允许误差为1%。 诺曼系数N：

N???????Wh??Wf?Wm??3??*?DW2?1.23 (2.8)

排水量增量：???N浮性方程微分式：

????=1461.12t (2.9)

?LL??BB??dd??CbCb (2.10)

令?B?LL??0,?Cb?0

?dd?1??2??0.00833

?L?0.00833?L?1.88

?d?0.00833?d?0.115L1?L??L?226.88

d1?d??d?13.92 新的主尺度：

L1=226.88m B=33.1m D=22.6m d1=13.92m

新的空船重量：LW2=17984.5t 新的载重量：DW2?DWDW130.9371000??1????LW2=71130.93t (2.11)

载重量增量: ?DW?DW2?DW?130.93t （2.12）

??100%?0.184%?1%满足精度要求. (2.13)

最终得出设计船的主要要素如下： 垂线间长 型宽 型深 设计吃水 方形系数 载重量（设计吃水） 载重量系数 型排水体积 排水量

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226.88 33.1 22.6 13.92 0.828 71000 0.797 86942.877 89115.42 71000成品油船的主尺度确定及总布设计

2.5性能校核

2.5.1稳性校核

稳性校核包括初稳性和大角稳性，在主要尺度确定时通常只做初稳性校核，其内容是估算初稳性高度，并检查是否符合设计船所要求的数值。

1、初稳性下限要求： 初稳性方程式

GM=Zb +r –Zg-?h (2.14) GM 所核算状态下的初稳性高度

Zb 相应吃水下的浮心高度 r 相应吃水下的横稳心半径 Zg 所核算状态下的重心高度

?h 自由液面对初稳性高度修正值，一般可直接取自母型船或按实际情况估

计。

Zg =εD= 0.57×22.6=12.88 (2.15) Zb=a1 d = 7.48r?a2B2d?7.67 (2.16)

自由液面由具体情况得到。此处忽略。得GM=2.19>0.15m (2.17) 满足初稳性高度下限要求。 2．初稳性上限要求

设计中在保证初稳性下限的条件下力求使船舶的横摇缓和，为使横摇和缓，摇幅不过大，希望不发生谐摇，即调谐因子

??T?/Tw?1.3 （2.18）

T??0.58fB?4ZgGM22式中：——船舶横摇自摇周期，

fT?=16.438s （2.19）

—修正系数。B/d>2.5时 ，

f?1?0.07?B/d?2.5?；B/d?2.5时，f取1.0

Tw——波浪周期，λ——波长，远洋波浪波长按150m~160m计算，取λ=155m

(2.20)

(2.21)

Tw?0.8??9.96s??T?TW?16.4389.96?1.65?1.3满足初稳性高度上限要求。

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综上，设计船的初稳性满足规范要求 2.5.2航速校核

航速校核实质就是航速或马力估算，其目的是：1）初步估算设计船在给定主机情况下的航速；2）或初步确定在所要求航速下需要的主机功率。本设计要校核当主机发出常用持续功率12936.98kW时，设计船航速能否达到任务书要求的设计速度14.5kn。

按文献《油船主尺度确定》中给出的数学模型计算总推进系数： 标准船总推进系数

?D0?0.8833?1.167?10?4?4?RPM1.01LPP?0.6653

式中：RPM——主机转速，123r/min。

总推进系数?D=式中：

KaKbKa?D0KaKbKc?r

的修正系数 设计水线暂取1.01LPP

Ls——设计水线

Ls=1.039-97.5（5.958-0.02113×——方形系数

Cb）×10=1.0284

?4的修正系数，

12.301Kb?1.006663?0.53601Cb?0.96773；

Kc——长宽比L/B的修正系数

?3.28Kc?1.0569?2.92??L/B??1.0517；

?r——轴系效率，在0.97~0.985范围，暂取0.975。 ?D=?D0KaKbKc?r?0.6789

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序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

项目 V(kn) Vs(m/s) Vs/√CpdLd ζr×103（查图） Ld/B修正值（查图） ζr×103＝〔1＋（5）〕×4

修正后

数值

12 6.1728 0.447885576

22 0.06

23.32

13 6.6872 0.485209374

24.5 0.06

25.97 0.942099408 2978.9344 1.483899582

0.15 1.633899582 2.57599899 44.71864384 27159099.64 69961.81324 -0.001106322 69884.41296 0.089162667 4586.075335 7246.315175

14 7.2016 0.522533172

26.5 0.06

28.09 1.019005482 3208.0832 1.470349697

0.15 1.620349697 2.639355179 51.86304256 31498127.39 83134.74567 -0.001106322 83042.77188 0.096021333 5868.773972 7246.315175

15 7.716 0.55985697

28.5 0.06 30.21 1.095911556 3437.232 1.45788856

0.15 1.60788856 2.703800116 59.536656 36158564.61 97765.53119 -0.001106322 97657.37105 0.10288 7394.584885 7246.315175

CRt×103 0.845966815 V·Ld 2749.7856 CFs×103 1.498729566 CA（查表） 0.15

（CFs＋CA）×103＝（9）＋

1.648729566

（10）

Cti×103＝（7）＋（11） 2.494696381

Vs2（m2/s2） 38.10345984 ρVs2S（kg）/2 23141481.35 Rti＝（12）×（14）/103（kg） 57730.96977 B/d修正＝（B/d-2.4）×5％ -0.001106322 Rt＝（15)×[1+(16)](kg) 57667.10074

Vs/75(m/s) 0.082304 EHP=(17)×(18)×

3493.227531

0.736(kw)

THP 7246.315175

考虑适当的裕度，取?D=0.58。 则：设计船的有效推功率EHP=

?D·BHP=7503.4536KW。

绘制设计船有效马力曲线（EHP-V曲线）

以上为有效马曲线 当主机发出常用功率时，设计船航速约为 14.9kn > 14.5kn，满足设计需求。

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