2/3,2 油船总体设计的估算式,2.1 主尺度及船型系数估算 2.2 油船重量估算 2.3 容积与干舷估算 2.4 技术性能估算,,2.1 主尺度及船型系数计算式,一、船长Lpp 二、船宽B 三、吃水T 四、型深D 五、方形系数Cb 六、浮心纵向位置Xb,,,,1/1,,一、船长Lpp,,,,1/1,,二、船宽B,,,,1/1,,三、吃水T,,,,1/1,,四、型深D,,,,1/1,,五、方形系数Cb,,,,1/1,,六、浮心纵向位置Xb,,,,1/1,,一、载重量系数 二、空船重量,2.2 油船重量计算式,,,,2/2,,一、载重量系数,据统计分析,油船载重量系数随着油船载重量增加而增大如: DW4万吨, 载重量系数DW=0.70 0.815; DW=412万吨,载重量系数DW=0.84 0.865; DW12万吨, 载重量系数DW=0.84 0.875; 1978年以后设计建造的油船中,由于设专用压载水舱及满足保护面积的要求,及采用双底或双壳结构、双纵壁外移等影响船的载重量系数略有降低1/2,,油船载重量系数公式,油船载重量系数估算公式: DW=1.410-6DW+0.746 0.5DW<4 (万吨) DW=4.52910-2lnDW+0.3227 4DW<12 (万吨) DW=1.4910-7DW+0.834 12DW<22 (万吨),,,,2/2,,二、空船重量,,,,1/2,空船重量Lw由船体钢料、舾装设备、机电设备等组成,等于设计排水量减去设计载重量。
随着载重量增加,空船重量占设计排水量的百分数下降,现代大型油船较先进的指标为0.13 0.16范围空船重量与主尺度及船型系数、技术性能、结构型式及材料、主机功率与舾装设备重量等因素有关空船重量的估算公式,Lw=0.339 Lpp1.17 B0.738 D0.30 T0.33 Lw=0.255 Lpp1.14 B0.702 D0.34 T0.25 Lw=0.150 Lpp1.407 B0.815 D0.335 Lw=k Lpp1.36 B0.884 D0.331 Cb0.643,,,,2/2,Lw:空船重量(t) Lpp、B、D、T:意义同前(m) Cb:方形系数 系数k=0.180 0.185,小吨级取大数, BHP:主机最大连续功率,适用范围9000 18000kw,3.5DW10 (万吨) 10
k3=1.03 1.05,二、需要容积VN,需要容积是指在货油区城布置的各舱所需容积之和1/1,,1.货油舱需要容积Vcw 2.专用压裁水舱需要容积Vb 其它需要容积,1. 货油舱需要容积Vcw,,,,1/1,Vcw=Wc/c ; Wc=DW(1-kp) c:货油密度,t/m3; DW:载重量,万吨; kp:载重量中其他重量的比例, kp=0.05 (续航力R<1万哩) kp=0.10 (续航力R<1万哩) 或:kp=2.11210-6R+1.89110-10R2 (3DW<10 万吨) kp=2.84410-2+2.68910-11R2 (10DW20 万吨),,2. 专用压裁水舱需要容积Vb,,,,,1/1,Vb=kbVcm (m3) 式中Vcm: 货油舱所需容积,m3, kb: 专用压载水舱容积占货油舱容积百分数, kb=37.26-0.412DW 或:kb=40DW-0.0955,,其它需要容积,,,,1/1,3. 污油舱需要容积Vs Vs2 3Vcm 4. 货油膨胀舱容积Vp Vp= 2 3Vcm 5. 结构构架占据容积 以构架占据的容积系数kc=1.02 1.03 计入。
总计需要容积为: VN=kc(Vcm+Vb+Vs)+Vp,,三、最小干舷估算,DW=310万吨油船夏季最小干舷估算式: Fmin=KfF0 (m) 式中F0=4.88-223.78Lpp0.866 基本干舷,Lpp(m) Kf=-1.44L/D+0.022DW+3.177 干舷修正系数,DW(万吨) 10DW20万吨油船夏季最小干舷估算式: Fmin=(1+Kf) F0 (m) 式中Fo=3.842-4.1673104Lpp-1.96 基本干舷, Kf=30.953(LD)3.31DW0.381 干舷修正值, 式中F及Lpp单位为m,DW单位为万吨1/2,,最小干舷估算,现代设有专用压裁水舱的油船,其型深主要由容积控制满足容积要求的型深所对应的实际干舷,一般能满足最小于舷要求2/2,,2.4 技术性能估算,,,,1/1,一、稳性与横摇 二、船速予报,,一、稳性与横摇,1. 初稳性高GM: GM=KM-KG KM=0.4765B1.014T-0.062Cw0.562Cb0.1269 (3DW10 万吨) KM=0.0759B2/T+0.062D-4.399 (DW10 万吨) GM=(0.2288DW-0.898+0.4905)D (3DW10 万吨) GM=(0.0547-5.8510-3DW+1.60210-4DW2)D (DW10 万吨) 式中Cw:设计水线面系数, DW:载重量,万吨,,,,,1/2,,2. 满载时横摇周期,,,,1/1,,二、船速予报,可按Holtrop法予报总阻力及有效功率EHP。
推进系数按莱甫法估算:=dosr1r2r3 标准船推进系数:do=0.8833-1.16710-4RPM(1.01Lpp)0.5 轴系效率:s=0.970 0.985 长度修正系数:r1=1.039-97.5(5.95-0.02113Ls)10-4 方形系数修正系数:r2=0.9997-0.7676Cb16.1 长宽比修正系数:r3=0.8605-5.697(L/B)-1.91 按Holtrop法,假定几个速度,计算出相应的有效功率EHP(kw),用求得的推进系数计算主机功率BHP(kw)最后利用插值方法初步予报航速1/1,,,,,3/3,3 油船主要要素的确定,3.1 主要要素确定原理及步骤 3.2 设计方案优选与排序,,4 油船主体区划与布置,,,,1/2,油船主体区划涉及许多方须要求和规定: 1) 有关规范与公约的规定,如钢质海船入级与建造规范、载重线公约、稳性规范、1973年国际防止船舶造成污染公约、国际海上人命安全公约等有关规定; 2) 各种装载情况的浮态和稳性; 3) 总强度、局部强度校核; 4) 对主隔舱的使用要求; 5) 对结构工艺性的考虑油船主体区划与布置,4.1 油船主隔舱划分 4.2 油船货油区区划,,,,2/2,,4.1 油船主隔舱划分,一、水密舱壁总数与首尾尖舱 二、机舱地位及长度 三、货油泵舱 四、污油兼货油舱 五、隔离空舱,,,,1/1,,一、水密舱壁总数与首尾尖舱,水密舱壁总数不得少于钢质海船入级与建造规范的规定数。
防撞舱壁距首垂线的距离不得小于0.05Lpp;对Lpp200m的船,应不小于10m,并且均不大于0.08Lpp有球鼻首的船舶,防撞舱壁距首垂线的距离可减少,其减少值为球鼻首在首垂线前方夏季载重线上投影长度的一半;但当Lpp200m时,减小值0.015Lpp,当Lpp200m时,减少值3m 水密的尾尖舱舱壁距尾垂线的距离应由尾轴管长度、尾轴管安装和密封所需空间决定,一般在 (0.0350.045) Lpp范围,该舱壁通至舱壁甲板,如尾尖舱水密平台甲板在水线以上,可仅通至水密平台甲板1/1,,二、机舱地位及长度,机舱位置影响到上层建筑形式、船体结构与强度、货舱布置、纵倾调整、驾驶视野、抗沉性以及机舱长度等方面问题 机舱位于船尾有利于安全、改善货舱布置、保证船体纵向构件连续性、缩短轴系长度减轻轴系重量和功率损失;但纵倾调整因难,驾驶视线不良,且由于尾部型线较廋,机舱长度比中机型长些 机舱长度与机舱位置,主机种类及台数、主机功率、辅机种类等有关机舱长度一般应由实际布置确定初步设计可用统计公式估计1/2,,机舱长度,低速柴油机船舶的机舱长度,可根据主机长度及功率来估计,即: lm=lm1+C (m) 或:lm=lm1+(6.076.25)BHP/10000 (m) 式中C:系数,C=45m(中机型);C=46m(中后机型); C=1012m(尾机型) BHP:主机额定功率,kw lm1:主机长度,m,,,,2/2,,三、货油泵舱,泵舱布置应从操作方便,节省泵系统重量及总纵强度等方面考虑。
现代油船泵舱大多放在机舱前面,分为立式和卧式两种形式卧式布置,泵舱为平舱;立式布置,泵舱下部凸入机舱凸入部位自基线向上的高度一般不大于型深的13一般舱长78m1/1,,四、污油兼货油舱,油船要求设两个污油兼货油舱,其总容积为货油船总容积的23习惯上设在货油区后面两舷(亦有设在中油舱后端)1/1,,五、隔离空舱,货油舱与机炉舱、干货舱、居住舱间设隔离室舱隔离空舱舱壁间应有足够距离,以便进出,该距离应760 mm,且应全部遮隔 泵舱、压载水舱、燃油舱可兼做隔离空舱 船舶驾驶部位与生活区如设在货油区上方其与货油舱甲板间须用至少为2m高度的开敞空间分隔之1/1,,。