集發(fā)黃海輪TEU集裝箱船的主尺度確定和總布置設(shè)計

1、船舶設(shè)計原理課程設(shè)計題 目：384TEU集裝箱船的主尺度確定令把你所在的學習 中心名稱完整填寫 型后刪除此文本框?qū)W習中心：層 次:專 業(yè):專科起點本科年 級:學 號:一/春季入學則去掉/“ /秋”字，秋季/ 入學則去掉“ /春” 季一字。添加內(nèi)容的時候注意文字下學 生:劃線要完整。畫 后刪除此文本框。. 丿指導教師:完成日期:1 集裝箱船概述本章需簡單介紹集裝箱船的相關(guān)內(nèi)容， 例如集裝箱船的特點， 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)計集裝箱船的主尺度 的參考數(shù)據(jù)。集裝箱船的特點 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

2、裝箱船裝卸速度高，停港時間短，大多采用高航速，通常為每小 時 20 23海里。近年來為了節(jié)能，一般采用經(jīng)濟航速，每小時 18 海里左右。在 沿海短途航行的集裝箱船，航速每小時僅 10 海里左右。近年來，美國，英國， 日本等國進出口的雜貨約有 70%-90%使用集裝箱運輸。首先，可以節(jié)約裝卸勞動力，減少運輸費用。一般貨船采用單件或小型組合 件形式裝運，費力又費時。 集裝箱船采用國際統(tǒng)一規(guī)格的集裝箱運輸貨物， 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強度， 加快了裝卸速 度，減少人工裝卸費用。第二，利用集裝箱船運輸，可以減少貨物的損耗和損失，保證運輸質(zhì)量。這 是因為貨物在生產(chǎn)

3、工廠里就裝進一只只集裝箱，中途經(jīng)公路、鐵路、水上運輸， 均不開箱，可把貨物直接運到用戶手中。這樣，可減少貨物在運輸途中損耗和遺 失，還可節(jié)約包裝費用。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 4 5 倍。這樣，可減少船舶停靠碼頭時間，加快船舶周轉(zhuǎn)，提高船舶、車輛 及其它交通工具的利用率。由于集裝箱船進行集裝箱運輸具有上述優(yōu)點，所以，集裝箱船和集裝箱運輸 得到迅速發(fā)展。 同時，集裝箱船的出現(xiàn)， 對港口、 碼頭又提出了新的要求。 于是， 出現(xiàn)了傳送帶、貨架搬運車、 鏟車及各種形式裝卸機， 還出現(xiàn)

4、專門停靠集裝箱船 的碼頭。 集裝箱船碼頭又長又寬， 可?？扛鞣N類型的集裝箱船， 碼頭上還有相當 寬大的堆放集裝箱的場地。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60年代，橫穿太平洋、大西洋的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年石油危機以來，這代船的航速降低至 20-22節(jié)，但由于增大 了船體尺寸，提高了運輸效率，致使

5、集裝箱的裝載數(shù)達到了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80年代后期，集裝箱船的航速進一步提高，集裝箱船大型化 的限度則以能通過巴拿馬運河為準繩，集裝箱裝載總數(shù)增加到4400個。由于采用了高強度鋼，船舶重量減輕了 25%大功率柴油機的研制，大大降低了燃料費， 又由于船舶自動化程度的提高，減少了船員人數(shù)，集裝箱船經(jīng)濟性進一步提高。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/船寬比為78,使船舶的復原力增大，被稱為第 五代集裝箱船。第六代集裝箱船：1996年春季竣工的Rehina、

6、Maersk號集裝箱船，最多可裝載 8000TEU，該 型船已建造了 6艘，人們說這個級別的集裝箱船拉開了第六代集裝箱船的序幕。 目前，上海外高橋造船廠已經(jīng)成功為法國達飛輪船建造出國內(nèi)最大的首制 18000TEU集裝箱船，彌補了國內(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)計的集裝箱船的參數(shù)。）本課程設(shè)計選擇的集裝箱船的參數(shù)為384 TEU，運輸20fts的標準箱的集裝箱。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)據(jù)，這些要素對船舶

7、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?shù)卮_定這些要素，是船舶總體設(shè)計中的一項最基本最重要的工作。船的設(shè)計通常是由確定這些要素開始。2.1初始排水量及主要尺度確定（參考船舶設(shè)計原理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2=_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)丫=5層數(shù)Z=3折減后實際NH=168甲板上行數(shù)X=12列數(shù)丫=6層數(shù)Z=3折減后實際N）=216船寬B的確定集

8、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rd或rH， 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:B BC rD (rD 1)Cc式中Be 集裝箱寬度，通常取標準箱寬，有時還須考慮歐洲箱的寬度;rD 甲板上集裝箱的列數(shù);Cc 集裝箱列與列的間隙, 由艙內(nèi)集裝箱列數(shù)確定船寬：B考慮到緊固件的操作和標準，通常為,Be g (g n 1)Gc nCDK式中rH艙內(nèi)集裝箱列數(shù);Be 集裝箱寬度，通常取標準箱寬;n貨艙內(nèi)甲板縱桁數(shù);Gc 貨艙內(nèi)集裝箱列與列的間隙，其間隙為了便于安裝導軌，通常 為，個別船僅為；Gd 甲板縱桁的面板寬度，通常取為；K艙口開口系數(shù)，

9、通常取為。表2-2集裝箱船船寬的確定集裝箱寬度Be =m甲板上集裝箱的列數(shù)rD =6m集裝箱列與列的間隙Cc =m艙內(nèi)集裝箱列數(shù)S =5m貨艙內(nèi)甲板縱桁數(shù)n =m貨艙內(nèi)集裝箱列與列的間隙Gc =m甲板縱桁的面板寬度Gd =m艙口開口系數(shù)K =m甲板上：BBC rD ( rD1)Ccm艙內(nèi)：BBC rH(rHn 1)GcnCDmK最終：B =船深D的確定表2-3 集裝箱船型深的確定雙層底咼度Hd =m內(nèi)底距最下層集裝箱高度h1 =m箱高度Hteu =m最上層貨箱頂距艙口蓋下緣距離f =m圍板高度Hc =m拱高C=mD= Hd+HTEU xZ+g + f -( Hc+C) = m最終取D=2.1.

10、3 船長L的確定設(shè)3_貨艙，第一貨艙布置 _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。在長度方向上的每兩個20ft箱可以換裝 一個40ft，故貨艙長度可按40ft箱長計，但行數(shù)是上述行數(shù)的一半。按導軌的通 常尺度，取貨艙口端壁與貨艙間距離為，取貨艙間縱向間距，貨箱與導軌間每面留間距。（下表為三個貨艙，如果貨艙數(shù)大于 3，則需要續(xù)加表格。）取實際肋骨間距長度為sd =mm,按肋位數(shù)計算：表2-4集裝箱船船長的確定第一艙(11=( Lteu +X 2) x 2+2X +=第二艙12=( Lteu +X 2) X 3+2X +2X =第三艙l3=( Lteu +X 2) X

11、 2+2X +=計算肋位后|第一艙1 -（取幾個肋位，填完刪掉）XSd =m第二艙J =（取幾個肋位，填完刪掉）XSd =m第三艙b =（取幾個肋位，填完刪掉）XSd =m貨艙長度|.第一艙L1=l1+（貨艙間設(shè)置吊車、通道等肋位數(shù)）XSd =m第二艙L2 = l2 +（貨艙間設(shè)置吊車、通道等肋位數(shù)）X Sd =m第三艙L3 =l 3 +（貨艙間設(shè)置吊車、通道等肋位數(shù)）X Sd =m貨艙總長度L=Li + L2 + L3 =m尾尖艙La =m機艙Lm =m首側(cè)推裝置艙Lfp =m首尖艙Lf =m船長Lpp =m最終Lpp = L+La+Lm + Lfp + Lf =m（尾尖艙、機艙、首側(cè)推裝置

12、艙、首尖艙的長度根據(jù)自己的設(shè)計取。）排水量估算空船重量鋼料重量Wh按照下式估算：Wh 0.04607 l1-659 b0-7777d 02825 =t艤裝按照下式估算：Wf O.O912L1.604B0.4705 D0.0154 =t機電 按照下式估算（取主機額定功率BHP=kV）BHP 05Wm 169.14（） .370.3= t1000空船重量 LW=（Wh + Wf + Wm） X =_2159_t其中系數(shù)是考慮了的儲備重量。載重量1. 集裝箱重量：Pc每箱重量總箱數(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：RWo O.OOIgoPs kVs式中：主

13、機耗油率g0=171 g/kWh主機持續(xù)使用功率續(xù)航力風浪儲備FS = 10458kWR = 10000 n mileK =計算得到W 0 = _193_ t3. 鍋爐水重量WbwWbw = X W0=4. 滑油重量W1W = x w0 =5. 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=6. 人員及行李船員每人65kg，行李60kg，則人員及行李重量= t7. 食品船員每人每天消耗5kg食品，自持力60天，則食品重量=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=X LW=以上28油水等消耗品重量總計t載重量總計排水量=空船重量

14、+載重量=吃水及方形系數(shù)估算吃水參考母型船，根據(jù)設(shè)計船與母型的載重量和船型參數(shù)的差異，取吃水d=方形系數(shù)Cb0.787aLppBd式中，a為海水密度，kg/m32.4性能校核穩(wěn)性校核表2-5穩(wěn)性校核計算表項目數(shù)值系數(shù)A吃水d浮心高度Zb系數(shù)A2橫穩(wěn)心半徑r重心高度系數(shù)E重心高度Zg初穩(wěn)性高GMB2C2表中Zb Aid，系數(shù)A 5 ，橫穩(wěn)心半徑r A2皂，系數(shù)A2-w -bd 11.4-bGM Zb r Zg，ZgD。水線面系數(shù)-w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GM Zb r-Zg。（如果GM 0.3m，則滿足規(guī)范要求，如果不滿足要求，則需要調(diào)整設(shè)計的主尺度。)航速校核主機功率 BHP _2200_kW (MCR ) ，轉(zhuǎn)速