船舶主尺度确定.docx

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1、3船舶主要要素的确定3.1船舶主尺度初估3.1.1船长(Loa&Lpp)船长L是表征船舶大小的最主要的因素之一。⑴浮力L的增减，对排水量的影响很大。当船的各部分重量之后大于排水量时，可以通过加大L来解决重量与浮力的平衡问题，但影响的面较广。⑵航速L对船舶阻力有较大影响，在不同的傅劳德数Fn下，Rt及Rr占总阻力的百分数是变化的。在对Fn﹤0.25～0.30的低速船舶，可以考虑不使阻力激烈增加而经济上有利的经济船长Le的概念。⑶总布置包括舱容和甲板面积两个方面，L选小了，布置不下；L选太大了又不紧凑。所以存在一个满足容积及甲板面积要求的适度L。⑷操纵性加大L将使船舶全速回

2、转时的直径加大，并使船在曲折和狭窄的航道中航行增加困难，但有利于保持航向稳定性。⑸经济性这里主要是指船体重量等变化引起的船造价的增减。增加L将导致船体钢料等重量又加大的增加，如要保持船有相同的载重量，则船的排水量将加大，造价及相应的费用增加。同时，L的大小又将使船的快速性能不同，会影响到船舶的运营成本。另外，船长的大小对耐波性、抗沉性和总纵强度等方面的影响也是比较大的。本船设计过程中，船长的确定主要包括总长度Loa和垂线间长Lpp。我们通过型船的一些统计，得出来总长与垂线间长一般有以下关系图3-1Lpp与Loa线性关系y=0.9795x-6.5939R²=0.9957（

3、3-1）这是一组线性相关度非常高的数据，所以我们可以根据这个线性回归公式，来估算出垂线间长。故在任务书给定总长为75米级时，不妨就取Loa=75m，则可以得到相对应的垂线间长Lpp=66.87m。3.1.2型宽B在满足船宽尺度限制的条件下，选择船宽时首先考虑的基本因素是：浮力，总布置（舱容及布置地位）和初稳性高（上，下限要求）。最小船宽常由稳性下限调节和总布置要求所决定，这对于小型船舶和布置地位型船尤其是这样。a.从布置地位看，增大船宽可增加舱室宽度，加大甲板面积，对船舶的布置及使用一般是有利的。b．从稳性要求看，船宽增大对提高船舶的稳性有显著的效果，但B偏大，Gm上升

4、有可能不利于倾角较大时的大倾角稳性。近代拖网渔船，包括远洋拖网渔船在内，由于机械化程度日益提高，为了便于布置，同时满足对容积的需求，型宽B已较以前有所增加，但L/B已很少大于6。经过资料统计2000年至今远洋拖网渔船L/B集中在4.6~6之间。初估主尺度时，选取L/B=4.6，则B=Lpp/(L/B)=14.23m3.1.3型深H型深对于布置地位型要求的船舶，它取决于舱内的布置地位。从对稳性的影响来看，增大型深会引起重心高度的增加，加大风压倾侧力矩，但型深加大能使甲板入水角增大，增加稳性复原力臂曲线下的面积和最大复原力臂对应角。因此，增加型深由于重心升高会减小初稳性高，

5、但对大倾角稳性可能有利。从船舶纵总强度方面来看，因为增加型深对提高船体剖面模数十分有效，所以增加型深对纵总强度有利。在远洋拖网渔船中型深H主要起到保证容积的需要，但一般对远洋拖网渔船而言，L/H不会太大。故主尺度初估时取B/d=2.55，已算得Lpp=66.87m则d=5.58m3.1.4吃水T设计吃水的选择主要从一下几个方面来考虑：1）浮力增加吃水，可减小Cb或B及L，对快速性和减轻空船重量等许多方面都是有利的。当然减小B和L都应该满足稳性和布置地位等有关的要求；2）从提高推进器的性能方面考虑：吃水增加，桨轴沉深就增大，从而空泡数较大，而吃水增加，螺旋桨半径就可以增加

6、，从而提高螺旋桨的效率；3）从稳性方面考虑：吃水T增加，会使得B/T减小，而B/T对稳性的影响较大，而会造成稳性的降低；4）从耐波性的观点来看，L/T大者，在风浪中纵摇与升沉运动较为缓和，但T又不可取的过小，以免引起前踵出水而产生拍击。通常在渔船设计中，T的选取往往根据B/T决定。根据统计，远洋渔船的B/T通常在2.5～2.9之间。在贾复的《渔船设计》中，当已知船长Lpp时，有以下经验公式：T=d+0.0357Lpp+0.77(3-2)由Lpp=66.87m，则可算出吃水T=5.81m。3.1.5方形系数Cb方形系数的选择主要从以下几个方面来考虑：1）对稳性的影响：方型

7、系数Cb增加，可是稳性降低；2）对快速性的影响：方型系数Cb越大，对摩擦阻力Rf影响不大，但对剩余阻力Rr影响较大，尤其是高速船，选择方型系数Cb时应首先从舱容和布置方面考虑。3）对总布置的影响：方型系数Cb越大，对增大舱容有利；4）对于渔船，从耐波性来看，对短的船，在减小失速现象上方形系数有着显著作用，也就是在同等海况下，船长相同，方形系数大者，失速较大，相同的方形系数，船长短的，失速较大。因此从耐波性来看，渔船采用较小的方形系数是比较合理的。在贾复的《渔船设计》一书中，从实船统计分析来看，渔船的方形系数可用下列公式表示：Cb=1.14