萬噸級散貨船的性能設(shè)計【開題報告】

1、<p><b>　　畢業(yè)論文開題報告</b></p><p><b>　　船舶與海洋工程</b></p><p>　　萬噸級散貨船的性能設(shè)計 </p><p>　　一、綜述本課題國內(nèi)外研究動態(tài)，說明選題的依據(jù)和意義</p><p><b>　　國際動態(tài)：</b>

2、;</p><p>　　2009 年，從成交的船型看，散貨船依然是訂造最多的船型，占訂單總量的63.5%，油船占27%，集裝箱船全年僅勉強(qiáng)成交2 艘1060TEU,散貨船是非?；钴S的船型，因此其市場的走勢較為復(fù)雜，目前，中國鐵礦石海運貿(mào)易量占全球的70％，亞洲焦煤海運貿(mào)易量占全球的71％，亞洲動力煤海運交易量占到全球的68％以上，因此，散貨船市場2010 年的表現(xiàn)主要寄希望于亞洲國家，尤其是中國和印度的需求。目前

3、各方均看漲鐵礦石價格，去年初，鐵礦石現(xiàn)貨價格在需求上漲、炒作等因素的影響下持續(xù)上揚，2010 年上半年散貨船市場行情也可鋪因搶運鐵礦石而出現(xiàn)上漲[1]。</p><p>　　這幾年來造成航運市場運力吃緊的主要因素是中國大量進(jìn)口鐵礦石和煤炭，使得運力增長滿足不了運量快速增長需求。散貨船船隊運營效率不高，成為推動近年來世界干散航運費率不斷創(chuàng)出新高重要原因，但是不能改變未來船隊運力過剩的趨勢[2]。</p>

4、<p>　　近些年來,散貨市場對散貨船的需求主要是普通散貨船,而散P油兼用船和自卸式散貨船的需求較少。承擔(dān)大宗干散貨海上運輸主要任務(wù)的散貨船歷來都是世界航運界的主要運輸船型，而載重量在2~5萬t 級左右的靈便型散貨船又以其載重噸位適中，對航道、運河及港口碼頭具有較強(qiáng)的適應(yīng)性且營運方便靈活因而被稱之為“靈便型”，其中五萬t 級載重量的靈便型散貨船又被稱之為大靈便型散貨船（Handymax）[10]。隨著對大型散貨船需求量的不

5、斷增多,好望角型、巴拿馬型和大靈便型船在散貨船中所占的比例不斷增加,而小靈便型船的比例卻在逐漸減小。2003 年,好望角型、巴拿馬型和大靈便型散貨船訂單量分別為1430 萬、860 萬和660 萬載重噸,占散貨船訂單總量的45 %、27 %和21 %[15]。</p><p>　　世界散貨船發(fā)展的主要趨勢是:隨著船舶大型化的發(fā)展,散貨船結(jié)構(gòu)將繼續(xù)調(diào)整;散貨船船齡將進(jìn)一步縮短。散貨船趨于大型化,船舶結(jié)構(gòu)將繼續(xù)調(diào)整2

6、0 世紀(jì)80 年代初,散貨船隊以小靈便型船為主力,占散貨船總噸位的55. 2 % ,而好望角型船僅占4. 8 % , 大靈便型船和巴拿馬型船各占19. 3 %和20. 7 %.20 世紀(jì)90 年代初,好望角型船和巴拿馬型船,取代了小靈便型船在運力中的地位,占總力的50. 8 %;到2002 年,兩者所占的比例分別達(dá)到了32 %和25 % ,小靈便型船則下降到了25%。2004 年,好望角型船和巴拿馬型船在船舶結(jié)構(gòu)中的比例進(jìn)一步提高,分別

7、為33. 3 %和27. 2 % ,小靈便型僅占22. 66 %。 預(yù)計好望角和巴拿馬型船的比例將繼續(xù)增長,小靈便型船將繼續(xù)減少,散貨船越來越趨向于大型[3]。</p><p><b>　　國內(nèi)動態(tài)：</b></p><p>　　在散貨船的五種代表船型中，100 000 DWT～180 000 DWT 好望角型散貨船是通過好望角連接大西洋和太平洋的典型船型，主要承擔(dān)海

8、上遠(yuǎn)距離散貨的運輸任務(wù)。近年來隨著中國作為世界經(jīng)濟(jì)增長引擎的作用彰顯，煤和鐵礦石運量迅速增長，好望角型散貨船需求大增[6]。</p><p>　　從1992 年至2002 年的10 年間，國際航行船舶發(fā)生150 余起事故。與此同時，IMO 也在討論散貨船的標(biāo)準(zhǔn)問題，其中一項重要的動議是推行散貨船雙舷側(cè)結(jié)構(gòu)化，并且一度欲將其列為強(qiáng)制執(zhí)行的公約。這些新的國際公約與國際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的變化也使得我國當(dāng)時所制造的散貨船面臨產(chǎn)品

9、更新的境地，迫切需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)上更安全的新型散貨船的船型開發(fā)。針對如此緊迫的國際環(huán)境，2003 年1 月，由中國船舶工業(yè)行業(yè)協(xié)會、中國造船工程學(xué)會、中國船舶工業(yè)集團(tuán)公司、中國船舶重工集團(tuán)公司、中國船級社、中國遠(yuǎn)洋運輸（集團(tuán)）總公司、萬邦航運集團(tuán)總公司等七家單位共同啟動OBC（Optimum Bulk Carrier) 項目。這次開發(fā)的系列優(yōu)選型雙舷側(cè)結(jié)構(gòu)散貨船，符合當(dāng)前國際航運及造船界發(fā)展所需的“安全、經(jīng)濟(jì)、健康、環(huán)保”的總體潮流，是國際

10、船舶市場的熱門船型。首批共有四種船型，分別是載重5.4萬噸級的大靈便型、7.5 萬噸級的巴拿馬型、10萬噸級的超巴拿馬型和17.5 萬噸級的好望角型。表明我國在散貨船研發(fā)中把握住了國際船東需求和船舶設(shè)計理念的發(fā)展趨勢，前瞻性地提出了一些新的設(shè)計理念和標(biāo)準(zhǔn)，所設(shè)計建造的船舶得到了國際航運界的</p><p>　　中國對進(jìn)口鐵礦石的大量需求,使得干散貨航運市場在2009年6、7月份及10、11月份走出兩波漲升行情。在

11、三大主力船型中,散貨船也是2009年表現(xiàn)最好的一種船型[9]。</p><p>　　在國內(nèi)，散貨運輸約占貨運量的40%，日益發(fā)展的散貨船隊在能源運輸、國際貿(mào)易中是一支主力軍，在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要地位。從船隊結(jié)構(gòu)情況看，我國干散貨船隊船舶噸位偏小，平均載重噸低于世界平均水平，其中2萬~5萬噸散貨船約占43%(以載重噸計)。我國船隊最近幾年應(yīng)加快老齡散貨船的更新及大型散貨船的建造，以適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。<

12、;/p><p>　　近年國際上運輸船型不斷向大型化發(fā)展,造船技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步使得同型船舶的載重量不斷增大, 以期不斷提高單船的經(jīng)濟(jì)效益[5] 。</p><p>　　隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，散貨船運輸在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用日益重要。要實現(xiàn)我國成為世界第一造船大國的目標(biāo)，首先就要在產(chǎn)量上超過日本和韓國，為此應(yīng)該把噸位大、技術(shù)難度小、已形成優(yōu)勢的三大主力船型之一的散貨船作為發(fā)展的重點，加大投入，增加技術(shù)儲備

13、，積極參與國際競爭。2010 年按訂單的交船量，已相當(dāng)于2010 年規(guī)劃造船能力和2015 年年造船量的3 倍（相當(dāng)于2000 年造船完工量346 萬dwt 的20 倍）[14]。目前國內(nèi)的各大船廠都在努力打造自己的品牌船型，像上海滬東船廠設(shè)計被譽為“中國滬東型”的7.4萬噸散貨船、上海外高橋造船廠開發(fā)建造的17.5萬噸好望角型散貨船、渤海船舶重工有限責(zé)任公司的17.4萬噸雙殼體散貨船等都是國際上極具競爭力的散貨船型[7]。目前國內(nèi)外的

14、散貨船需求大增，我們應(yīng)該抓住機(jī)遇，加快散貨船的建造和運輸?shù)陌l(fā)展，為我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。</p><p>　　船舶性能校核主要指船舶設(shè)計中技術(shù)性能校核計算，如浮性、穩(wěn)性、快速性、操縱性、耐波性、抗沉性等。從廣義上說還應(yīng)包括干舷、艙容、噸位、振動、強(qiáng)度、經(jīng)濟(jì)性等。它們與船舶的主要要素、船體型線、布置地位、結(jié)構(gòu)形式密切相關(guān)，對船舶的安全性、經(jīng)濟(jì)性及適用性有著重要的影響[11]。</p><p>

15、　　船舶性能及結(jié)構(gòu)特性綜合優(yōu)化問題較為復(fù)雜, 涉及的船型參數(shù)也很多, 經(jīng)綜合分析現(xiàn)選以下12個參數(shù)作為設(shè)計變量。船長L, 船寬B, 吃水T, 方型系數(shù)CB, 中橫剖面系數(shù)CM, 水線面系數(shù)CWP, 浮心縱向位置LCB, 螺旋槳直徑DP, 盤面比AE /AO, 螺距比P/DP, 螺旋槳轉(zhuǎn)速n, 設(shè)計航速VS這12 個參數(shù)作為設(shè)計變量[12]。</p><p>　　散貨船的總布置有以下的特點。</p>

16、<p>　　1.現(xiàn)在散貨船都采用尾機(jī)型。這樣中部方整的部位都可以用于貨艙，有利于貨艙口的布置和提高艙容利用率，也有利于結(jié)構(gòu)的連續(xù)性，提高縱總強(qiáng)度。機(jī)艙的長度在機(jī)艙布置許可的情況下應(yīng)盡量縮短。首尖艙的長度約（0.05-0.07）Lpp, 尾尖艙的長度約（0.035-0.045）Lpp。2.散貨船的貨艙通常設(shè)有頂邊艙和底邊艙。這種貨艙形狀的好處是：減少卸貨時的清艙工作量；減少平艙工作量；頂邊艙和底邊艙用于裝載壓載水，增加了壓載量，

17、提高了壓載重心，可增加壓載航行首尾吃水和改善壓載狀態(tài)的橫搖性能。散貨船貨艙的數(shù)量根據(jù)船的大小、裝卸設(shè)備的配置以及破艙穩(wěn)性的要求確定，每艙長度一般不超過30米[13]。</p><p>　　3.散貨船一般都為單甲板。大型散貨船大多僅設(shè)甲板室，無首樓和尾樓，也有些僅設(shè)首樓，無尾樓；中小型船一般設(shè)有首樓，并根據(jù)需要設(shè)置尾樓。駕駛室以及船員生活艙室等都設(shè)置在尾樓。甲板室的層數(shù)和高度根據(jù)所需的布置地位以及駕駛盲區(qū)的要求確定

18、</p><p>　　4.散貨船大多設(shè)有甲板起重機(jī)，主要用于卸貨。對大型散貨船和主要用于定線運輸煤、礦砂等散貨的船，如碼頭有裝卸設(shè)備，則船上可以不設(shè)起重機(jī)?，F(xiàn)在散貨船根據(jù)需要有的采用自動卸貨設(shè)備，稱為自卸散貨船，常用重力喂料、皮帶運輸?shù)男遁d方式。這種設(shè)置一般由料斗、斗門、艙底輸送帶、橫向輸送帶、提升帶以及懸臂輸運帶等組成。不過自卸散貨船造價比較安昂貴[8]。</p><p>　　新的造船規(guī)

19、范的出現(xiàn)，新的信息技術(shù)的應(yīng)用，新的材料與技術(shù)的出現(xiàn)，使船舶制造進(jìn)入一個新的發(fā)展時期。通觀散貨船的發(fā)展歷史及對現(xiàn)狀的分析，散貨船的發(fā)展趨勢在快速性、使同年限增長、環(huán)保和自動化程度提高等幾個方面體現(xiàn)的相當(dāng)明顯。本次課程設(shè)計，秉著前人的經(jīng)驗和自己的設(shè)想，對散貨船的總體，性能進(jìn)行了一次系統(tǒng)的考慮和設(shè)計。由于時間和能力水平的限制，存在許多的漏洞和錯誤，希望得到各位指導(dǎo)老師的批評與指正。</p><p>　　二、研究的基本內(nèi)

20、容，擬解決的主要問題：</p><p><b>　　一、總體部分</b></p><p>　　1、任務(wù)書與母型船資料分析</p><p>　　2、設(shè)計船排水量及重量計算</p><p><b>　　二、性能部分</b></p><p><b>　　1、概述</

21、b></p><p>　　2、船舶幾何形體輸入、邦金曲線計算</p><p><b>　　3、靜水力計算</b></p><p><b>　　4、穩(wěn)性與浮態(tài)計算</b></p><p>　　5、靜水力曲線圖繪制</p><p><b>　　三、噸位計算<

22、/b></p><p>　　1、主要尺度及參數(shù)；</p><p>　　2、上甲板以下圍蔽處所的容積V1</p><p>　　3、上甲板以上圍蔽處所的容積V2</p><p>　　4、載貨處所的容積Vc</p><p><b>　　5、噸位計算</b></p><p>

23、<b>　　四，干舷計算</b></p><p><b>　　主尺度</b></p><p><b>　　干舷計算</b></p><p><b>　　五、總結(jié)部分</b></p><p>　　三、研究步驟、方法及措施：</p><p&

24、gt;<b>　　一、總體部分</b></p><p>　　1、對任務(wù)書進(jìn)行分析，明確設(shè)計的主要內(nèi)容</p><p>　　方法：根據(jù)給定設(shè)計船的型線圖、總布置圖、橫剖面圖, 分析該船的各項資料。</p><p>　　2、設(shè)計船排水量及重量計算</p><p>　　方法：根據(jù)船舶設(shè)計原理教材書進(jìn)行計算。</p>

25、<p><b>　　二、性能部分</b></p><p>　　1、設(shè)計船型線圖介紹；</p><p>　　2、船舶幾何形體輸入、邦金曲線計算—SRH10；</p><p>　　方法：用COMPASS軟件進(jìn)行船舶幾何形體輸入和邦金曲線計算。</p><p>　　3、靜水力計算—SRH11；</p>

26、<p>　　方法：用COMPASS軟件進(jìn)行靜水力計算和裝載計算。</p><p>　　4、穩(wěn)性與浮態(tài)計算；</p><p>　　方法：用COMPASS軟件進(jìn)行橫交曲線計算、艙容計算和裝載計算。</p><p>　　5、靜水力曲線圖繪制；</p><p>　　方法：根據(jù)COMPASS軟件輸出的結(jié)果繪制靜水力曲線圖。</p&g

27、t;<p><b>　　三、噸位計算</b></p><p>　　方法：根據(jù)2004年《國內(nèi)航行海船法定檢驗技術(shù)規(guī)則》“噸位丈量”要求，按國內(nèi)航行作業(yè)的船舶的要求進(jìn)行計算。</p><p><b>　　四、4、干舷計算</b></p><p>　　方法：本船是用于近海散貨運輸，干舷是根據(jù)“非國際航行法定檢驗技

28、術(shù)規(guī)則”中第三篇的內(nèi)容進(jìn)行計算。</p><p><b>　　五、總結(jié)部分</b></p><p><b>　　四、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1].韓笑妍.2010年全球船市分析[J].船舶物資與市場，2010（2）：17-21</p><p>　　[2].包張靜.散貨船市場得戀曲20

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