五体集装箱船的概念设计研究

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1、上海交通大学硕士学位论文五体集装箱船的概念设计研究硕士研究生：王泽鸿学号：1110109184导师：柳存根教授申请学位：工学硕士学科：船舶与海洋工程所在单位：船舶海洋与建筑工程学院答辩日期：2014年1月授予学位单位：上海交通大学万方数据DissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterSTUDYONTHECONCEPTUALDESIGNOFAPENTAMARANCONTAINERSHIPCandidate：WangZeH

2、ongStudentID:1110109184Supervisor：Prof.LiuCunGenAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringNavalArchitectureandOceanSpeciality：EngineeringSchoolofNavalArchitecture,Affiliation：OceanandCivilEngineeringDateofDefence：Jan,2014Degree-Conferring-Institution：Shan

3、ghaiJiaoTongUniversity万方数据万方数据万方数据万方数据上海交通大学硕士学位论文五体集装箱船的概念设计研究摘要为改善全球日益恶劣的环境，EEDI已成为评判船舶能效设计水平的标准，目前主要采取降低航速、应用新船型、采用节能措施等多种方式来降低EEDI，对集装箱船来说，高速是其主要特性，而在高速时兴波阻力占总阻力的比例较大，所以降低高速时的兴波阻力可以有效地降低集装箱船EEDI。五体船是近些年来的新船型之一，国内外的研究均显示它具有优良的稳性和快速性，特别是其较大的L/B可以使其在高速时阻力较

4、小。因此，可以应用五体船型来满足集装箱船EEDI的环保要求。本文以此为出发点，将五体船型应用到集装箱船上，并在前人研究的基础上，以一条载箱数为3100TEU、航速不小于22.5kn的五体集装箱船为对象，完成概念设计阶段的内容，以期望能促进五体船型在我国的应用研究，主要工作如下：1.主要要素的确定，重点是要优化选取主体的主尺度要素，侧体主尺度可根据主体按照相应的比例选取；优化选取的范围根据集装箱船和五体船的统计资料共同决定，选取时主要以空船重量和有效功率为优化目标，有效功率采取HOLTROP和系列60两种方法进

5、行估算，最后通过两次优化选出了其中的最优方案。2.总布置及型线设计，型线设计主要采用母型参照法，在三维软件CATIA中绘制出了主、侧体的三维模型；总布置包括了侧体优化布置、舱室划分及集装箱的布置，在AutoCAD中绘制出了总布置图。3.性能计算，包括静水力、初稳性高、大倾角稳性GZ曲线、有效功率的计算，结果表明本设计五体船具有很好的稳性，有效功率也在常规集装箱船的基础上大大降低。4.EEDI计算，根据EEDI的公式分别对具有相同载重量和航速的单体集装箱船和五体集装箱船进行了相应的计算，并与其参考线值作比较，发

6、现应用五体船型之后EEDI降低了12%左右，由此可见，相比常规船型来说，五体船型可以有效地降低EEDI值，从而更加满足环保要求。关键词：五体船，集装箱船，概念设计，EEDI，性能计算I万方数据上海交通大学硕士学位论文STUDYONTHECONCEPTUALDESIGNOFAPENTAMARANCONTAINERSHIPABSTRACTInordertoimprovethedeterioratingenvironment,EnergyEfficiencyDesignIndex(EEDI)hasbecomeaju

7、dgmentofthelevelofenergyefficiencystandardsforthenewships.TomeettheEEDIrequirementsavarietyofmeasuresshouldbetaken,includingreducingthevelocity,applicationofthenew-typeshipsandotherenergy-savingmeasuresetc.Forthecontainership,highspeedisoneofthemaincharacte

8、rs,andtheproportionofthewaveresistanceislargeatahighspeed.ThereforereductionofthewaveresistanceatahighspeedcanlowertheEEDIeffectively.Pentamaranisoneofthelatestshiptypesinrecentyears.Theexistingstudies