母型船的参数带有下标“o”的参数以示区分,下同。 母型船的载货量为1500t,人员行李淡水重量为19.9t,燃油滑油备品重量为97.2t,设计船载货量为2000t,
母型船的参数带有下标“o”的参数以示区分,下同。
母型船的载货量为1500t,人员行李淡水重量为19.9t,燃油滑油备品重量为97.2t,设计船载货量为2000t,
带入(3-2)可得,,DW=2149.08t。
(3)船舶主尺度的初步确定。
根据上文,我们可以得知,选择主尺度时大都需要综合考虑多种影响因素,在此基础上,下面将进行主尺度的计算
1.船长L:
根据巴土裘宁公式(3-3)
C查表可得,垂线间长:
此处为方便肋位调整等后续工作,暂取
2.型宽B:
根据经验公式:
其中,对船长小于150米的船来说一般取值范围是5到7米,而对于小的船可以取小的值,此处取4.72米,得B=13m。
3.设计吃水d:
根据经验公式:(3-5)
其中,一般可取1到2米,小船可取小的值,此处取0.36米,得d=4.5m。
4.型深D:
对于油船,型深的设计要充分考虑干舷,因此根据干舷换算公式:
可得,型深为5.2m。
5.方形系数:
由上文计算可得,本船,根据如下亚历山大公式估算方形系数:
(3-7)
其中由于接近0.22,故取C=1.06,则
3.3排水量校核
3.3.1估算空船重量
由于仅知母型船的空船重量,故先估算母型船的舾装重量和钢料重量。根据经验,对于中小型油船来说,钢料重量约为空船重量的0.54~0.63,而舾装重量约为空船重量的0.23~0.35,因此,母型船的钢料重量约为471.1~549.6t,舾装重量约为200.7~305.3t,此处取中值,即钢料重量取510.3t,舾装重量取253.0t,于是机电设备重量约为109.1t。
根据统计回归公式,我们可以计算求出新船的钢料重量:
其中,的值可以通过查表获取,此处按油船取值,最终根据与母型船的比较可得。
根据立方模数法,我们可由下式求出新设计船的舾装重量:
其中,与母型船相同,最终可得。
由于机电设备重量占总排水量相对较小,因此此处暂以上文估算的排水量进行机电设备重量的估算。根据海军系数法,主机所需功率的大小与排水量的三分之二次方以及航速的三次方成正比,于是根据下式计算:
式中,为通过母型船换算的系数,P为主机功率,通过与母型船数据的对比计算可得,。
通常在这一步所取的排水量裕度为空船重量的4%~6%,但是因为母型船设计时已考虑过排水量裕度,于是此处取2%,可得。
故排水量的大小为
3.3.2计算排水量
根据如下浮性方程进行计算:
其中,为水的密度(t∕m3),此处母型船是海船,故取1.025,为附体体积系数,此处这里取1.004,则最终计算结果如下:
3.排水量校核:
结果小于0.5%,符合相关规范要求,在此值基础上进行后续计算。
3.4舱容校核
3.4.1货舱容积的设计
此时还未生成新船的型线图,因此没有可供舱容校核计算使用的横剖图,所以这里选择根据母型船进行估计新船舱容。由容量方程得:
其中,为影响系数,已将舷弧、梁拱、舱口围板内的体积等因素考虑在内,对于钢制海船,此处取为1.0,为货舱长度,此处暂取43.2m,为货舱在船中的横剖面面积。
由图3-1得,因此,
图3-1货舱中横剖面图
3.4.2所需舱容的计算
所需舱容的计算公式如下,主要由载货量、积载因数再加上容积折扣系数这三个要素所影响。
其中,
3.校核计算:(3-15)
所得结论为舱容设计符合设计要求,可进行下一步计算。
3.5新船所需的主机功率
新船和母型船各方面较为相似,先前也已用傅汝德数相似的方式求得了航速,因此此处采用海军系数法分析新船所需的主机功率,。