集發(fā)黃海輪384TEU集裝箱船的主尺度確定和總布置設(shè)計(jì)

1、 網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院船舶設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì) 將填上具體的參數(shù)，切忌雷同。閱后刪除此文本框 題 目： 384TEU集裝箱船的主尺度確定請(qǐng)把你所在的學(xué)習(xí)中心名稱完整填寫(xiě)。閱后刪除此文本框?qū)W習(xí)中心： 春季入學(xué)則去掉“/秋” 字，秋季入學(xué)則去掉“/春” 字。添加內(nèi)容的時(shí)候注意文字下劃線要完整。閱后刪除此文本框。層 次： ?？破瘘c(diǎn)本科 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簡(jiǎn)單介紹集裝箱船的相關(guān)內(nèi)容，例如集裝箱船的特點(diǎn)，集裝箱船的發(fā)展歷程，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 集裝箱

2、船的特點(diǎn) 集裝箱船可分為全集裝箱船和半集裝箱船兩種，它的結(jié)構(gòu)和形狀跟常規(guī)貨船有明顯不同。集裝箱船裝卸速度高，停港時(shí)間短，大多采用高航速，通常為每小時(shí)2023海里。近年來(lái)為了節(jié)能，一般采用經(jīng)濟(jì)航速，每小時(shí)18海里左右。在沿海短途航行的集裝箱船，航速每小時(shí)僅10海里左右。近年來(lái)，美國(guó)，英國(guó)，日本等國(guó)進(jìn)出口的雜貨約有70%-90%使用集裝箱運(yùn)輸。首先，可以節(jié)約裝卸勞動(dòng)力，減少運(yùn)輸費(fèi)用。一般貨船采用單件或小型組合件形式裝運(yùn)，費(fèi)力又費(fèi)時(shí)。集裝箱船采用國(guó)際統(tǒng)一規(guī)格的集裝箱運(yùn)輸貨物，打破了一捆、一包單件裝卸的傳統(tǒng)形式，大大減輕裝卸工人勞動(dòng)強(qiáng)度，加快了裝卸速度，減少人工裝卸費(fèi)用。第二，利用集裝箱船運(yùn)輸，可以減

3、少貨物的損耗和損失，保證運(yùn)輸質(zhì)量。這是因?yàn)樨浳镌谏a(chǎn)工廠里就裝進(jìn)一只只集裝箱，中途經(jīng)公路、鐵路、水上運(yùn)輸，均不開(kāi)箱，可把貨物直接運(yùn)到用戶手中。這樣，可減少貨物在運(yùn)輸途中損耗和遺失，還可節(jié)約包裝費(fèi)用。第三，集裝箱船裝卸效率高。一艘集裝箱船的貨物裝卸速度大約是相同噸位的普通貨船三倍左右，而大型高速集裝箱船的裝卸速度差不多是同噸位普通貨船的45倍。這樣，可減少船舶?？看a頭時(shí)間，加快船舶周轉(zhuǎn)，提高船舶、車輛及其它交通工具的利用率。由于集裝箱船進(jìn)行集裝箱運(yùn)輸具有上述優(yōu)點(diǎn)，所以，集裝箱船和集裝箱運(yùn)輸?shù)玫窖杆侔l(fā)展。同時(shí)，集裝箱船的出現(xiàn)，對(duì)港口、碼頭又提出了新的要求。于是，出現(xiàn)了傳送帶、貨架搬運(yùn)車、鏟車及各種

4、形式裝卸機(jī)，還出現(xiàn)專門(mén)?？考b箱船的碼頭。集裝箱船碼頭又長(zhǎng)又寬，可停靠各種類型的集裝箱船，碼頭上還有相當(dāng)寬大的堆放集裝箱的場(chǎng)地。1.2 集裝箱船的發(fā)展歷程 按照集裝箱船的發(fā)展情況可分為第一、二、三、四、五、六代集裝箱船：第一代集裝箱船：出現(xiàn)于20世紀(jì)60年代，橫穿太平洋、大西洋的17000-20000總噸集裝箱船可裝載700-1000TEU。第二代集裝箱船：出現(xiàn)于20世紀(jì)70年代，40000-50000總噸集裝箱船的集裝箱裝載數(shù)增加到1800-2000TEU，航速也由第一代的23節(jié)提高到26-27節(jié)。第三代集裝箱船：出現(xiàn)于1973年石油危機(jī)以來(lái)，這代船的航速降低至20-22節(jié)，但由于增大了船體

5、尺寸，提高了運(yùn)輸效率，致使集裝箱的裝載數(shù)達(dá)到了3000TEU，因此，第三代船是高效節(jié)能型船。第四代集裝箱船：出現(xiàn)于20世紀(jì)80年代后期，集裝箱船的航速進(jìn)一步提高，集裝箱船大型化的限度則以能通過(guò)巴拿馬運(yùn)河為準(zhǔn)繩，集裝箱裝載總數(shù)增加到4400個(gè)。由于采用了高強(qiáng)度鋼，船舶重量減輕了25%；大功率柴油機(jī)的研制，大大降低了燃料費(fèi)，又由于船舶自動(dòng)化程度的提高，減少了船員人數(shù)，集裝箱船經(jīng)濟(jì)性進(jìn)一步提高。第五代集裝箱船：作為第五代集裝箱船的先鋒，德國(guó)船廠建造的5艘APLC-10型集裝箱可裝載4800TEU，這種集裝箱船的船長(zhǎng)/船寬比為78，使船舶的復(fù)原力增大，被稱為第五代集裝箱船。第六代集裝箱船：1996年春

6、季竣工的Rehina、Maersk號(hào)集裝箱船，最多可裝載8000TEU，該型船已建造了6艘，人們說(shuō)這個(gè)級(jí)別的集裝箱船拉開(kāi)了第六代集裝箱船的序幕。目前，上海外高橋造船廠已經(jīng)成功為法國(guó)達(dá)飛輪船建造出國(guó)內(nèi)最大的首制18000TEU集裝箱船，彌補(bǔ)了國(guó)內(nèi)超大型箱船的新空白。1.3 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)。） 本課程設(shè)計(jì)選擇的集裝箱船的參數(shù)為 384 TEU，運(yùn)輸20fts的標(biāo)準(zhǔn)箱的集裝箱。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)

7、據(jù)，這些要素對(duì)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(duì)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(kāi)始。2.1 初始排水量及主要尺度確定（參考船舶設(shè)計(jì)原理p153。）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 =_384_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=12列數(shù)Y=5層數(shù)Z=3折減后實(shí)際NH=168甲板上行數(shù)X=12列數(shù)Y=6層數(shù)Z=3折減后實(shí)際ND

8、=2162.1.1 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0.10m0.210m，個(gè)別船僅為0.05m； 甲板縱桁的面板寬度，通常

9、取為0.50m0.80m； 艙口開(kāi)口系數(shù)，通常取為0.800.85。表2-2 集裝箱船船寬的確定集裝箱寬度=2.483m甲板上集裝箱的列數(shù)=6m集裝箱列與列的間隙=0.08m艙內(nèi)集裝箱列數(shù)=5m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(kāi)口系數(shù)=m 甲板上：m艙內(nèi)：m最終：B=15.9m 2.1.2 船深D的確定表2-3 集裝箱船型深的確定雙層底高度=1.40m內(nèi)底距最下層集裝箱高度=m箱高度=2.591m最上層貨箱頂距艙口蓋下緣距離 =m圍板高度=m拱高C=mD= +Z+ -(+C) = m最終取D=_7.60_m2.1.3 船長(zhǎng)L的確定設(shè)_3_貨艙，第一貨艙

10、布置_4_行集裝箱，第二貨艙布置_4_行集裝箱，第三貨艙布置_4_行集裝箱。在長(zhǎng)度方向上的每?jī)蓚€(gè)20ft箱可以換裝一個(gè)40ft，故貨艙長(zhǎng)度可按40ft箱長(zhǎng)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(zhǎng)度為=_mm,按肋位數(shù)計(jì)算：表2-4 集裝箱船船長(zhǎng)的確定艙口長(zhǎng)度第一艙=( =(+0.022)2+20.27+0.55=24.8424.84m第二艙=(+0.022)3+20.27+20.55=24.8424.84m第

11、三艙=(+0.022)2+20.27+0.55=24.8424.84m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(zhǎng)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(zhǎng)度=+=_77.03_m尾尖艙=6.25m機(jī)艙=16.30m首側(cè)推裝置艙=2.34m首尖艙=6.48m船長(zhǎng)=108.4m最終=+=108.4m（尾尖艙、機(jī)艙、首側(cè)推裝置艙、首尖艙的長(zhǎng)度根據(jù)自己的設(shè)計(jì)取。）2.2 排水量估算2.2

12、.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 =_2159_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 27.613t 總箱數(shù) NT _168_ 集裝箱總重量 _4639_t2.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 = _193_ t3.鍋爐水重量 =0.05 =_3.2

13、_t4.滑油重量 =0.05 =_15.3_t5.船員生活用水 船員定員為20人，每人每天消耗淡水110kg，自持力60天，則 船員生活用水=_=_177.6_t6.人員及行李 船員每人65kg，行李60kg，則 人員及行李重量=_=_2.9_ t7.食品 船員每人每天消耗5kg食品，自持力60天，則食品重量=_=_5.4t8.備品 由于本船無(wú)限航區(qū)，且自持力為60天，所以備品重量=0.1LW=_80.2_t 以上28油水等消耗品重量總計(jì)_583.1_ t 載重量總計(jì)5177.1_t排水量=空船重量+載重量=7336.1_t2.3 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=_5.60_m2.3.2 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)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 _