《船舶设计原理》重量与重心舱容布置主尺度

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1、《船舶设计原理》重量与重心舱容布置主尺度第三章船舶重量与重心3.1概述排水量是船舶技术性能的重要参数z—,是船舶设计屮各项性能计算的重要依据。船舶的排水量即为组成船舶的各项重量之和。船舶的重心位置关系到浮态和稳性。因此，船舶设计和建造中必须尽量准确地计算并控制船舶的重量与重心位置，这是保证船舶各项性能的基本条件。船舶的重量可分为空船重量和载重量两大部分。空船重量是船舶的一项重要指标，载重量反映了船舶的装载能力。在船舶的各个设计阶段，重量和重心的估算或计算都是一项必不可少的重要工作。它是随着设计阶段的不断深入，逐步近似，由粗略到精确。本章主要介绍在船舶设计初期，如何对船的重量

2、重心进行分析，寻求它们与船的主尺度和主要要素之间的联系规律，以便能较准确地进行估算，同时也介绍一些具体的估算方法。3.1.1平衡条件根据浮性原理，船舶于静水屮平衡的条件是：重力等于浮力；重力与浮力的作用线在同一垂直线上。如图3.1.1所示。图3.1.1船舶浮于水面的平衡条件船在某一装载情况下的总重量为（单位为：吨，用t表示），此时船体排开水的重量（即排水量）为（3.1.1）式中：水的质量密度dm3）,海水一般为1.025；淡水为1.0；该装载情况下的型排水体积（m3）；k—附体体积系数。因为为型排水体积，它不包括外板厚度及附体（如舵、螺旋桨、轴支架、毗龙骨等）在为1.002

3、〜1.010,大船取小值，小船取大值，一般可取1.006。L、B、d、CB—分别为船长（通常为LPP）、型宽、吃水及方形系数。59根据平衡条件可得浮性方程式：（3.1.2）3.1.2民船重量分类及典型载况1.重量分类船在某一装载情况下的总重量就是此时的排水量，它由各部分重量组成。通常在设计中将排水量分成空船重量和载重量两部分，即（3.1.3）式屮：LW—空船重量（t）；民船设计中通常将其分为船体钢料重量WH、胭装重量WO和机电设备重MWM三大部分，即；DW—载重量（t）；包括货物、旅客、船员、行李、油水（燃油、滑油、淡水等）、食品、备品、供应品以及压载水等。1.典型载况船舶

4、在营运和航行过程中，载重量如货物、油、水等都是有变化的，随着载重量的变化，排水量也不同，因此船的各种性能也就有差别。各种排水量屮，取出若干个典型情况的排水量，掌握了这些典型载况，就可以基本上控制船在使用过程中各种载况下的性能。民船通常最基本的典型排水量有以下几种。①空载排水量：。此时动力装置管系中有可供主机动车的油和水，但不包括-航行所需的燃料、滑油和淡水储备以及其他载重量。②满载排水量：O船舶装载至预定的设计载重量，这种载况称为满载排水量。它是船舶设计吋决定主要要素的出发点，因此也叫做设计排水量。③压载排水量：一般货船在无货空放航行时，通常都必须加载一定数量的压载水，以便

5、保证船舶在空放航行时的适航性能。在核算船舶稳性时，法规对各类船的典型载况均有规定（见第二章2.3.3节）。对于一般货船，通常取四种典型载况，即：满载出港一设计排水量状态；满载到港一这时船上的油水等消耗品重量规定为设计状态储备量的10%；压载出港一船上不装载货物，但有所需的压载水，油水储备量为设计状态之值；压载到港一船上不装载货物，但有所需的压载水，油水为其总储备量的10%。客舱还需增加核算满客无货出港及满客无货到港二种载况。有些船舶如存在对稳性更不利的其他装载情况,如部分装载或航行中途等情况，则还需核算这些载况的稳性。603.2空船重量估算空船重量LW要占设计排水量相当大的

6、一部分，且影响因素很多，不容易估算准确，特别是在设计初期阶段。如果船舶建成以后，空船重量与原先估计的相差较大，则对船的技术性能和经济指标都会产生很大的影响。尤其是超重较多时，引起的后果更为严重。因此，空船重量估算的准确与否是新船设计能否获得成功的关键之一，对此必须给予充分的重视，估算工作要仔细认真，反复斟酌，切不可粗心大意。船的排水量由空船重量LW与载重量DW组成，不同类型的船舶空船重量占排水量之比差别较大，表321给出了各类船舶的空船重量占满载排水量的大致比例。表3.2.1各类船舶的空船重量与满载排水量之比为了便于设计计算和寻求有关空船重量的规律性，通常按照一定的原则将组

7、成空船的诸重量进行分类。一般将民船的空船重量LW分成船体钢料重量WH、般装重量WO和机电设备重量WM三大部分，各部分重量的组成大体包括表3.2.2所列的项目。在船舶设计实践屮，有些项目的重量归类会有所不同。例如也有将船体管系的重量归为艄装这一部分内（表3.2.2中该项重量归在机电设备部分）。因此在使用母型船重量资料时，应注意实际的分类情况。表3.2.3为各类民船船体钢料重量WH和舸装重量WO占空船重量LW的大致比例范围。空船重量的估算（或汁算）在船舶设计的不同阶段，是釆用不同的方法进行的。在设计的初始阶段，由于仅有