灵便型无压载水舱散货船船型开发与研究.pdf

《灵便型无压载水舱散货船船型开发与研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第41卷第1期2012年02月船海工程SHIP&OCEANENGINEERINGVoi．41No．1Feb．2012DOI：10．3963／j．issn．1671-7953．2012．01．005灵便型无压载水舱散货船船型开发与研究徐峰。汪敏。刘家新(武汉理工大学交通学院，武汉430063)摘要：将双尾鳍艉型与单一结构船身结合，开发出满足无压载水舱要求的、可行的灵便型散货船船型，解决灵便型散货船压载水带来的种种问题；同时利用由DNV开发的Wasim软件进行耐波性的计算和分析。关键词：无压载水舱；双尾鳍；单一结构船身；灵便型散货船；耐波性中图分类号：U674．13文献

2、标志码：A文章编号：167l-7953(2012)0l-0018-04载重量在2—5万t级左右的灵便型散货船以其载重吨位适中，对航道、运河及港口码头具有较强的适应性，且多配有起卸货设备，营运方便灵活，吃水较浅，世界上各港口基本都可以停靠而备受船东青睐。正是由于灵便型散货船航线覆盖的水域最为广阔，其压载水的不当处理和随意排放对环境造成的危害也是灾难性的，为此选用灵便型散货船作为研究对象⋯。在对灵便型无压载水舱散货船船型的开发[21和研究中，有3个关键点：①如何保证船舶在空载航行时的艏艉吃水；②在满足空载吃水的同时，保证船舶满载时的载货量；③新船型在空载航行和满载航行时

3、具有较好的适航性。1船型的建立以武汉理下大学华东船舶设计研究院自主研发的35000DWT级散货船为母型船，借鉴荷兰代尔夫特大学的单一结构船身设计方案并结合双尾鳍进行型线设计。型线设计以母型船设计水线下的横剖面面积曲线基本不变为前提，主要对母型船的底部型线进行倒“凹”形修改，在船舶的底部设置一个向后开放的内凹，同时增大船宽。变换后的横剖面面积曲线和母型船基本保持一致，在保证船长、设计吃水、排水量等参数基本不变的情况下，较好地解18收稿日期：2010—12—3l修回日期：201l—Ol一18基金项目：国家自然科学基金(主任基金)(20091J0113)。第一作者简介：徐

4、峰(1986一)，男，硕士生。研究方向：新船型开发E-mail：iimoziyoufengfeile@163．eom决了型线的光顺性问题。对比母型船和设计船的船舯横剖面，发现对于同一站的横剖线，其变化的形状呈互补的状态，见图1。即在设计吃水线以下，母型船横剖面所减少的区域A的面积由设计船横剖面所增加的区域日的面积来补偿，以保证其排水量的要求。l坶型船一一女计吃水r设if船——i／。＼／旷i补删舶八I内凹哽砌，、＼BL／＼II二：>之：二盟hi2一CL图1设计船与母型船横剖面型线形状1．1船舶主尺度的确定船宽曰与船底的内凹高度日和内凹宽度b存在惟一对应的函数关系。如果

5、区域A的面积较小，则设计船在空载时的吃水可能不足，不能保证船舶的安全航行；如果区域A的面积过大，则设计船的船宽增加较大，这样导致两个问题：①设计船的湿表面面积大幅度扩大，在低速船摩擦阻力占主要比例的情况下，船舶阻力增大较多；②设计船的L／B过小，这样可能不满足《钢质海船入级规范》中长宽比不小于5，宽深比不大于2．5的要求。综合考虑双尾鳍型线的光顺和艉部纵向水流的顺畅，取设计船的船宽为30m，船底内凹高度日为1．5111。1．2船舶艏部型线的特征艏部型线水下部分较为肥大，这样处理是为了使船舶的浮心前移，从而产生足够的艉倾力矩，灵便型无压载水舱散货船船型开发与研究——徐

6、峰，汪敏，刘家新保证螺旋桨的沉深，见图2。艇蠕】自纬’17000WL一＼＼＼＼忠16000WL／f

7、lI＼～目·赢嚣＼14000WL13000WL。『l＼＼＼弋．2000WI．1l00()WL200WLl0000U’I。，S00WI，9000WIltI

8、：

9、，小7OOOWL＼芬、’易N口UI6000WL也5000WLf；l’4000WL＼＼‘易＼＼、3000WL．，学il、＼＼{‘

10、、2000WLl000WI．IJ～二P＼V＼＼＼、、蔓IBLI≯7lL=!!局。oooI?oool60008looo；ooo4boo2600CL图2设计船的艏部

11、型线1．3船舶双尾鳍型线的特征艉部采用双尾鳍线型，阻力性能好、推进效率高、船体振动小且操纵性好，同时双尾鳍船型采用双机、双桨、双舵，不仅使螺旋桨直径大大减小，降低了其沉深高度，而且艉下沉和浅水阻力也较小，这是采用双尾鳍线型的主要原因之一。以下参数对双尾鳍型线的影响较为关键。1)艉轴高度。母型船的艉轴高度为3．2m，由于采用双尾鳍线型后，采用双机双桨，此时的主机功率取为母型船主机的一半。母型船的主推进装置如下：采用1套MANB&W6S42MC—MK7主机，最大持续功率(MCR)及转速为6480kW×136r／min，螺旋桨直径为5．2m。因此，设计船的主推进装置采