37500DWT散貨船主尺度的選擇和計算過程案例目錄TOC\o"1-3"\h\u1265337500DWT散貨船主尺度的選擇和計算過程案例 1285751.1主尺度方案一 2302651.1.1新船主尺度的計算 2169091.1.2空船重量的估算 456581.1.3重力與浮力平衡 5123011.1.4載重量的估算 6107101.1.5重心估算 919851.1.6新船所需要的艙容 10260101.1.7艙容校核與調(diào)整 1463881.1.8重量重心的估算 16156551.1.9初穩(wěn)性校核 18263601.1.10最小干舷校核 19293711.1.11橫搖周期校核 2037081.1.12主尺度方案的重新確定 21117841.2主尺度方案二 26100261.2.1新船主尺度計算 26255721.2.2主尺度論證 27263731.2.3主尺度方案的重新確定 33237201.3主尺度方案三 39158371.3.1可行的新船主尺度方案 39船舶主尺度的選擇是船舶設(shè)計的最為重要的部分之一。主尺度是最能體現(xiàn)船舶幾何特征的參數(shù)，它對與船舶的各項性能都有著至關(guān)重要的影響，例如船舶的操縱性、穩(wěn)定性、快速性等船舶性能。所以對于船舶主尺度的選擇乃是船舶設(shè)計過程中至關(guān)重要的一環(huán)。合理的船舶主尺度會為船舶設(shè)計過程中對各個階段提供不少的幫助來減少工作量。所以要參考現(xiàn)代優(yōu)秀的母型船和優(yōu)良的實船的資料來為船舶主尺度的選擇提供基礎(chǔ)。本次設(shè)計的船舶為37500DWT散貨船，該船的設(shè)計要求如表1-1所示。表1-1新船設(shè)計要求設(shè)計航速（節(jié)）船員人數(shù)（人）續(xù)航力3750014.524200001.1主尺度方案一1.1.1新船主尺度的計算要求將35000DWT散貨船作為母型船。從已有的母型船型線圖中得到母型船的各項主尺度信息，在這基礎(chǔ)上，新船的載重量便可以運用下列公式進行計算[2]。（1-1）（1-2）（1-3）公式中有“0”下標的均為母型船數(shù)據(jù)，海水密度為。將母型船的各個數(shù)據(jù)帶入上述公式中，得到母型船的信息如下表1-2所示。表1-2母型船主要信息項目參數(shù)176.753014.710.10.824378514600035000450140.7751.003其中k為附體系數(shù)這里取1.003。這里新船的載重量系數(shù)取值與母型船一致，得到的新船，.確定好排水量之后，運用多個主尺度估算公式即可得到新船的主尺度，估算公式為（1-4）～（1-8）[2]。（1-4）（1-5）（1-6）（1-7）（1-8）式（1-8）中：海水的密度取為，為附體體積系數(shù)，本文定為。關(guān)于主機功率的計算，本次運用海軍系數(shù)法來求得主機功率。（1-9）新船和母型船的海軍系數(shù)相等求得新船的所以得到的新船的參數(shù)為表1-3所示。表1-3母型船主要信息項目參數(shù)180.8630.7015.0410.330.8214.5698037500482300.7781.1.2空船重量的估算本文在考慮船體鋼料重量，舾裝重量，機電設(shè)備重量占空船重量合理比例的范圍內(nèi)的前提下，決定采用下式計算，公式為（1-10）～（1-12）[3]。1）船體鋼料及舾裝重量的估算選用的統(tǒng)計公式為：（1-10）（1-11）經(jīng)過計算得：,。2）機電設(shè)備重量的估算選用的統(tǒng)計公式如下。(1-12)這里CM的取值取8.5（低速機來說，MCR>10000kw時CM的取值取7-8；MCR<10000kw時CM的取值取8-9）經(jīng)過計算得。3）排水量裕度在方案初步設(shè)計過程中，空船的各項重量都是采取近似估算，考慮到設(shè)計的后期可能會有特殊的要求，因此本文設(shè)計時三項重量的裕度均取最大值。對于鋼料、舾裝和機電設(shè)備的重量中對船體鋼料重量取3%~5%，這里取最大值5%;對舾裝重量和機電設(shè)備重量各取8%~10%，這里取最大值10%。考慮裕度后的各項重量的計算結(jié)果如表1-4所示。表1-4船體各部分重量估算結(jié)果船體鋼料估算（t）舾裝重量估算（t）機電設(shè)備重量估算（t）7157158110171.1.3重力與浮力平衡由1.1.1節(jié)中可知新船的排水量，1.1.2節(jié)中可得新船的空船重量。新船要求的，則新船的總重量為，新船總重量比排水量少了，重力與浮力不平衡，需用諾曼系數(shù)法對主尺度進行修正，公式為（1-13）所示。(1-13)修改不同的主尺度參數(shù)對空船重量的影響有大有小，本文在經(jīng)過認真考慮之后，決定修改對主尺度影響最小的吃水，修改時，取0.4，和取為0。（在修改主尺度d時，取0.4，和取為0。）經(jīng)過計算得到的修改結(jié)果如表（1-5）所示。表1-5修改結(jié)果47192.4414.7210.110.82新的空船重量經(jīng)過計算如表1-6所示。表1-6新空船重量7157158110099747，滿足校核要求。經(jīng)過諾曼系數(shù)修正后得到的新主尺度結(jié)果如表1-7所示。表1-7第二次近似計算后新主尺度180.8630.7014.7010.110.824719268791.1.4載重量的估算1）船員和行李重量估算設(shè)定每個船員體重為70kg，所帶的行李為每人45kg。設(shè)計要求24個船員，則船員和行李重量為2.76t2）食物和淡水重量估算可由公式（1-14）[2]計算。儲備總量=自持力×人員數(shù)量×定食（1-14）式中自持力大小等于。本船=20000，為14.5。定量按照一個人一天使用3.5kg食物以及使用150kg淡水為標準，計算得。3）燃油量對于一般運輸船，粗估時按下式計算[2]。（1-15）式中：為航行時間。為一切燃油裝置耗油率，可近似取主機耗油率的1.15-1.20，這里取1.15.為主機常用額定功率。為考慮風浪系數(shù)的影響，一般可取1.1-1.2，這里取1.1.經(jīng)過查找滬東重機有限公司的MANS46MC-C8.2型柴油機的主機功率為8280kw，與本次設(shè)計的船舶較為相近，各項參數(shù)如下表1-8所示。表1-8主機的主要信息型號轉(zhuǎn)速（r/min）缸徑（mm）功率（kw）燃油消耗率R1/L1S46MC-C8.21294608280174由圖中可得出。經(jīng)過計算得出。4）潤滑油重量估算中潤滑油的儲量計算公式[2]為：（1-16）式中：對一般柴油機，這里取0.03。計算得。5）爐水在柴油機貨船上，一般裝設(shè)一臺壓力為0.5-1.0MPa，產(chǎn)生飽和蒸汽的輔鍋爐，蒸發(fā)量為0.4-2.5。爐水重量由下式（1-17）[2]計算。（1-17）G為鍋爐額定蒸發(fā)率，按下表這里取1.5，ε為蒸汽漏失率，輔鍋爐可取為0.05-0.06，這里取0.05，鍋爐參數(shù)如表1-9。表1-9鍋爐參數(shù)型號蒸發(fā)量工作壓力水容量重量LSK1.5-0.71.50.92.35000計算得。6）備品和供應(yīng)品我國一般將其放在載重量內(nèi)，通常取為（0.5%-1%），這里取1%計算得63.27。載重量計算結(jié)果表1-10所示。表1-10載重量計算結(jié)果項目計算值人員及行李2.76食物4.83淡水206.90燃油2088.60潤滑油103.45爐水62.66備品供應(yīng)品97.472566.651.1.5重心估算通過質(zhì)心疊加公式估算新船的空船重心高度，估算公式為（1-18）～（1-26）[2]?？沾匦母叨扔嬎愎饺缦拢海?-18）1）船體鋼料重心高度估算（1-19）式中：為計入舷弧和艙口圍壁容積影響的相當型深.為系數(shù)，用如下統(tǒng)計公式計算：（1-20）其中是計至型深的方型系數(shù)，按下式計算：（1-21）式中一般情況下取3。計算得,,。2）舾裝重心高度估算（1-22）式中：為計入舷弧和梁拱的相當型深，可按下式估算：（1-23）其中為相當舷弧高，可近似取為首尾舷弧之和的1/6，為梁拱值，這里取為，首尾舷弧計算公式如下。（1-24）（1-25）計算得出3）機電設(shè)備重心高度估算（1-26）計算得。將三項重量的重心高度和各自的重量代入公式（1-18）即可得到空船重心高度，同時由于本次是初步的估算，計算結(jié)果并不精確，需要對空船重心高度取適當?shù)卦６龋瑒t重心高度為。1.1.6新船所需要的艙容根據(jù)參考文獻《船舶設(shè)計原理》，新船的中橫剖面如下圖所示，其中舭部半徑按以下公式[2]估算(1-27)式中取0.997。取為,為0.614。計算得。繪制的新船貨艙橫剖面，如圖1-1所示。圖1-1貨艙橫剖面圖經(jīng)過CAD軟件測量，測得頂邊艙橫剖面積為，底邊艙橫剖面積為，貨艙的橫剖面積則為。各艙室艙容估算公式為（1-28）～（1-38)[2]。1）主船體容積計算（1-28）式中參數(shù)在均已在1.1.5節(jié)中計算得出，所以總?cè)莘e計算得2）貨艙所需要的容積計算（1-29）式中為載貨量，為34887.37t。為貨物的積載因數(shù)，此設(shè)計船運大豆，經(jīng)查閱大豆的積載因數(shù)取值為1.17-1.45，這里取1.17；為容積折扣系數(shù)，中部貨艙的取值范圍為0.99-0.995，這里取0.99。計算得。3）壓載水艙容積估算（1-30）式中對于單項運輸?shù)纳⒇洿s為0.32-0.5，這里取0.32。計算得。4）機艙容積計算本次設(shè)計船為尾機型，因此本次設(shè)計機艙位置設(shè)于船體尾部，估算公式如下。（1-31）式中：為機艙段體積豐滿系數(shù)，由于母型資料缺乏，經(jīng)查閱可得尾機型取0.9；為機艙雙層底高度。（1-32）經(jīng)過計算獲得，，根據(jù)參考文獻[4]，雙層底自龍骨線量起的垂直距離h應(yīng)不小于B/20，且不得小于760mm，但不必大于2000mm，本設(shè)計船的雙層底高度取為2000mm。為機艙長度，可用以下統(tǒng)計公式計算（1-33）計算得，。5）油水艙容估算（1-34）（1-35）式中：燃油密度取0.9；滑油密度取0.85；淡水密度取1.0；為容積折扣系數(shù)，水艙取0.97，燃油及滑油艙取為0.98，油艙還需考慮膨脹系數(shù)取為0.98；同時燃油作為重油，艙內(nèi)布置加熱管系降低重油的粘度后方可使用，布置容積占艙內(nèi)容積的3%[2]。由表1-10可知各艙室的重量，代入公式（1-35）即可得到各艙室的所需容積，詳細結(jié)果見表1-11。表1-11油水艙容積計算結(jié)果艙室類型淡水艙爐水艙燃油艙滑油艙重量21310724917728886）其他艙室的容積估算總?cè)莘e的2%-5%可近似看作其他艙室的容積[2]，本次設(shè)計船舶為尾機型，取為2%。則其他艙室的容積為。7）船體能提供的貨艙容積的估算（1-36）式中為貨艙長度；為機艙長度、為艏尖艙長度、為尾尖艙長度；尾尖艙長度約為,這里取0.0；首尖艙長度約為，這里取0.08；為船體中部貨艙橫剖面積，CAD中量得為；為系數(shù)，可按式（1-37）估算。（1-37）計算得艏尖艙，，，則。8）雙層底艙容積估算（1-38）式中：為雙層底高度。計算得。1.1.7艙容校核與調(diào)整1）全船所需容積的校核全船容積校核公式為（1-39）[2]。（1-39）式中：為上甲板以上裝貨的容積。由于該等式需滿足大于或等于，因此此項可不計。計算得，根據(jù)計算結(jié)果可知校核滿足要求。2）貨艙所需容積的校核由1.1.6節(jié)可知，，,則校核滿足要求。3）主船體初步分艙設(shè)計參考文獻[5]、[6]中艙室大致布置情況，并根據(jù)文獻[2]中艙室劃分原則，對新船進行初步分艙。船首采用的直立型艏，直立型艏工藝性好、易于建造、能夠提高船舶阻力性能、降低油耗，船尾采用的是散貨船常用的巡洋艦尾，水線以上艉封板改為后傾0°的平板可防止倒航上浪[4]。繪制的初步分艙圖如圖1-2所示。圖1-2船體初步分艙圖4）局部容積的校核（1）貨艙容積的校核通過對圖1-2計算可得貨艙的實際容積為，計算所得的容積大小與貨艙所需容積大小相比為，所以校核滿足要求。（2）壓載水艙容積校核根據(jù)圖1-2可以計算得到壓載水艙容積為。該容積大小與壓載水艙所需容積相比為，即校核滿足要求。（3）油水艙容積校核淡水艙實際容積：；爐水艙實際容積：；燃油艙實際容積：；滑油艙實際容積：。檢核匯總結(jié)果如表1-12所示。表1-12艙容校核結(jié)果匯總項目實際容積所需容積校核結(jié)果貨艙4685741221符合壓載水艙1304612000.00符合淡水艙248213符合爐水艙168107符合燃油艙29222491符合滑油艙12684符合1.1.8重量重心的估算1）空船重心：由1.1.5節(jié)得。2）貨物重心高度：取貨艙的形心高度[2]，由CAD量得。3）頂邊艙燃油及壓載水重心高度：由CAD量得。4）底邊艙壓載水重心高度：由CAD量得。5）雙層底壓載水重心高度：取為雙層底高度的一半，為。6）爐水艙及滑油艙重心高度：近似取為艙室高度的中點，為；爐水及滑油剩10%時的重心高度為。7）淡水艙重心高度：近似取為艙室高度的中點，為；淡水剩余10%時，重心高度為。8）船員及其行李和食物的重心高度：近似取為甲板上1m[2]，為：。9）備品及供應(yīng)品重量重心高度：。10）燃油重量重心高度：滿燃油時為頂邊艙艙室重心高度為，剩余10%重心高度為。11）壓載水重量重心高度：將頂邊艙、底邊艙及雙層底艙內(nèi)的壓載水相加計算得。將以上計算結(jié)果進行匯總，可將船舶航行的壓載出港狀態(tài)、壓載到港狀態(tài)、滿載出港狀態(tài)及滿載到港狀態(tài)四種不同狀態(tài)下的重量及重心估算出來。壓載狀態(tài)下的計算結(jié)果見表1-13，滿載狀態(tài)下的計算結(jié)果見表1-14。表1-13壓載重量重心（上標帶’的為到港狀態(tài)）項目空船974711.08107999.88974711.08107999.88貨物000.00000.00壓載水13372.454525.8778476.7913372.454525.8778476.79燃油245012.7531237.4724510.232505.97滑油1031102.86100.11.03淡水24012.723055.972410.92262.35爐水1631162.96160.11.63人員及行李2.7615.7243.392.7615.7243.39食品4.8315.7275.890.4815.727.59備品及供應(yīng)品9711.321103.329711.321103.32總計261808.49222258.54235158.10190401.95表1-14滿載重量重心（上標帶’的為到港狀態(tài)）項目空船974711.08107999.88974711.081107999.88貨物348797.9447277104.20348797.945277104.20壓載水000.0000.0000.00燃油245012.7531237.4724510.2302505.97滑油1031102.86100.1001.03淡水24012.723055.972410.920262.35爐水1631162.96160.1001.63人員及行李2.7615.7243.392.7615.72043.39食品4.8315.7275.890.4815.7207.59備品及供應(yīng)品9711.321103.329711.3201103.32總計476878.83420885.95450228.641389029.371.1.9初穩(wěn)性校核初穩(wěn)性高的估算公式為（1-40）～（1-46）[2]。（1-40）（1-41）（1-42）（1-43）上文已經(jīng)將非滿載狀態(tài)下的排水量計算完成，可按下式計算非滿載狀態(tài)下的、和。（1-44）（1-45）（1-46）初穩(wěn)性高計算結(jié)果如表1-15所示。表1-15初穩(wěn)性高計算結(jié)果載況吃水方型系數(shù)水線面系數(shù)壓載出港5.7870.7840.8430.520.087.439壓載到港5.2370.7790.8360.520.088.800滿載出港10.1130.8180.8780.520.084.126滿載到港9.5860.8140.8750.520.084.430根據(jù)參考文獻[2]，船舶的初穩(wěn)性高的數(shù)值不得小于0.15m,由表1.13可知各狀態(tài)初穩(wěn)性高數(shù)值均大于該數(shù)值，則滿足初穩(wěn)性高下限要求。1.1.10最小干舷校核計算公式為（1-47）～（1-50）[2]。（1-47）1）基本干舷通過查閱B類船舶基本干舷值表格，利用線性插值法可得。截取部分B類船舶基本干舷表如表1-16所示。表1-16部分B類船舶基本干舷表1802915181293318229521832970184298818530072）干舷修正值對B類船舶來說船長大于100m時取。3）方型系數(shù)對干舷的修正值（1-48）計算得：。4）型深對干舷的修正值（1-49）當時，式中的R取為250m。計算得。5）上層建筑及凸形甲板對干舷的修正值（1-50）由于，所以。因為缺乏資料，可初步取上層建筑與凸形甲板的有效長度為0.15L，K取0.075。計算得。6）舷弧對干舷的修正值由于缺乏新船相關(guān)資料，故無法準確計算，若認定新船為標準舷弧，則。計算得，所以，則干舷校核滿足要求。1.1.11橫搖周期校核計算船舶橫搖周期的公式為（1-51）～（1-52）[2]。（1-51）（1-52）式中為水線長度；為平均吃水，此處取為設(shè)計吃水。船舶航行的壓載出港狀態(tài)、壓載到港狀態(tài)、滿載出港狀態(tài)及滿載到港狀態(tài)四種不同狀態(tài)的橫搖周期如表1-17所示。表1-17橫搖周期計算結(jié)果載況吃水水線長度橫搖周期壓載出港5.787175.290.429.45壓載到港5.237176.100.438.94滿載出港10.113182.240.3611.02滿載到港9.586182.260.3710.74對于國際航行船舶，橫搖周期需大于12s[2]。上述四種狀態(tài)下的橫搖周期均小于12s，不滿足要求。因此需要修改新船的主尺度。1.1.12主尺度方案的重新確定1）新主尺度及新空船重量考慮對橫搖周期影響較大的型寬和吃水進行修改。保持新船的方形系數(shù)，載重量系數(shù)，載重量不變，同時保證主尺度各項參數(shù)比在散貨船合理范圍內(nèi)的前提下，采用1.1.1節(jié)中的主尺度估算公式，確定新船的主尺度。再按照1.1.3節(jié)中的步驟對主尺度進行修正。詳細結(jié)果見表1-18和表1-19。表1-18新主尺度176.0026.4016.9711.660.820456446728表1-19新空船重量6028118999882152）載重量的估算主機和鍋爐的選擇均以第一次的選擇相同。經(jīng)過計算得到如表1-20所示。表1-20載重量計算結(jié)果項目計算值（t）人員及行李2.76食物4.83淡水206.90燃油2042.54爐水103.45潤滑油61.28備品及供應(yīng)品82.152503.903）艙室劃分與艙容校核考慮到第一次確定的主尺度不滿足的主要原因在于橫搖周期校核無法滿足，為了滿足后續(xù)橫搖周期的校核，在調(diào)整主尺度的基礎(chǔ)上，決定提高壓載水的重心高度?？紤]到貨艙所能提供容積相比所需容積有所富余，決定縮小貨艙橫剖面積的同時增大頂、底邊艙的橫剖面積。新繪制的新船貨艙剖面圖如下圖1-3所示。圖1-3新船貨艙剖面圖圖1-4新艙室劃分圖新船各艙室艙容校核結(jié)果如表1-21所示。表1-21艙容校核結(jié)果匯總項目實際容積所需容積校核結(jié)果貨艙4456441359符合壓載水艙1217812000符合淡水艙248213符合爐水艙137107符合燃油艙24422436符合滑油艙8175符合總?cè)莘e4747244190符合4）重量重心的估算新船重量重心估算結(jié)果如表1-22所示。表1-22重量及重心估算項目重心高度項目重心高度空船11.82淡水（滿）13.97貨物8.9533淡水（10%）12.041頂邊艙14.6312燃油（滿）14.63底邊艙2.27燃油（10%）11.57雙層底0.95滑油（滿）1.15壓載水8.09滑油（10%）0.475人員、行李及食品17.97爐水（滿）0.95燃油13.97燃油（10%）11.27四種不同載況的重心重量估算如下表1-23以及1-24所示。表1-23壓載重量重心（上標帶’的為到港狀態(tài)）項目空船821511.8297073.48821511.8297073.48貨物000.00000.00壓載水12482.036198.09100976.3212482.036198.09100976.32燃油1124314.6318183.6412411.571437.50燃油280513.9711244.349611.271081.92滑油661.1576.0470.4753.14淡水24013.973356.292412.041289.28爐水1330.95126.06130.0951.26人員及行李2.7617.9749.602.7617.9749.60食品4.8317.9786.750.4817.978.68備品及供應(yīng)品8212.971065.468212.971065.46總計232739.98232237.98210469.60201986.63表1-24滿載重量重心（上標帶’的為到港狀態(tài)）項目空船821511.8297073.48821511.81797073.48貨物349968.9533313330.61349968.953313330.61壓載水000.0000.0000.00燃油1124314.6318183.6412411.5671437.50燃油280513.9711244.349611.2701081.92滑油661.1576.0470.4753.14淡水24013.973356.292412.041289.28爐水1330.95126.06130.0951.26人員及行李2.7617.9749.602.7617.97049.60食品4.8317.9786.750.4817.9708.68備品及供應(yīng)品8212.971065.468212.9701065.46總計457879.71444592.27435619.512414340.935）初穩(wěn)性的校核根據(jù)1.1.9節(jié)中的步驟，初穩(wěn)性校核結(jié)果如表1-25所示。表1-25初穩(wěn)性高計算結(jié)果載況吃水方型系數(shù)水線面系數(shù)初穩(wěn)性高壓載出港6.2060.7830.8400.520.082.117壓載到港5.6500.7770.8340.520.083.017滿載出港11.6570.8200.8800.520.081.277滿載到港11.1280.8170.8770.520.081.419各種狀態(tài)下的初穩(wěn)性高度均大于0.15米，滿足初穩(wěn)性高度的下限的要求。6）干舷的校核經(jīng)過網(wǎng)上查詢到的B類船舶的基本干舷值，再利用插值法進行相關(guān)計算得到的船舶。表1-26干舷修正值28350291.21314.8-80.254360.816.02經(jīng)過比較可知d+Fmin<D所以干舷的校核是滿足要求的。7）橫搖周期的校核船舶航行的壓載出港狀態(tài)、壓載到港狀態(tài)、滿載出港狀態(tài)及滿載到港狀態(tài)四種不同狀態(tài)的橫搖周期由表1-27所示。表1-27橫搖周期計算結(jié)果載況吃水水線長度橫搖周期壓載出港6.206170.850.4014.42壓載到港5.650170.410.4112.38滿載出港11.657178.740.3516.27滿載到港11.128178.720.3515.54四種載況的橫搖周期均大于12s，所以滿足要求，則橫搖周期校核滿足要求。1.2主尺度方案二1.2.1新船主尺度計算在保證方形系數(shù)不變的情況下，其他主尺度由下列公式確定。10000t-100000t的散貨船[3]。(1-53)(1-54)(1-55)(1-56)經(jīng)過計算求得：，，，。為了簡化排水量的計算，依舊采用與母型船載重量系數(shù)相等的方法來進行計算。母型船載重量系數(shù)為,并且在計算CSR時，為了是計算簡潔明了，還是使用海軍系數(shù)法，采用母型船的海軍系數(shù)，為。參考1.1.1節(jié)內(nèi)容，得到的主尺度參數(shù)如表1-28所示。表1-28新船主尺度信息184.6827.7115.4210.630.86264823069801.2.2主尺度論證1）空船重量的計算參考之前1.1.2節(jié)內(nèi)容，得出的計算結(jié)果如表1-29所示。表1-29空船重量70121387101794162）重力與浮力的計算依舊是參考之前1.1.3節(jié)的內(nèi)容，使用諾曼系數(shù)法對重力與浮力進行平衡。重力與浮力平衡后，得到新的空船重量和新的主尺度方案及部分參數(shù)如表1-30和表1-31所示。表1-30新空船重量7002138710079396表1-31第二次近似計算后新主尺度及部分參數(shù)184.6827.7114.9710.320.86014683468453）載重量估算在確定主尺度時，采用的仍是海軍系數(shù)法，主機功率變化不大，所以仍然采用與1.1.4節(jié)中使用的滬東重機有限公司的MANS46MC-C8.2型柴油機以及型號為LSK2.0-0.7的鍋爐。載重量的計算結(jié)果如表1-32所示。表1-32載重量計算結(jié)果項目計算值人員及行李2.76食物4.83淡水207燃油2172潤滑油65爐水103備品供應(yīng)品942650得出載貨量。4）重心高度估算參考1.15節(jié)中，對重心高度進行計算得出結(jié)果如表1-33所示。表1-33空船重心高度估算結(jié)果7.1016.708.2410.375）艙室的劃分以及艙容校核根據(jù)新船主尺度繪制的貨艙橫剖面圖如圖1-5所示。、圖1-5貨艙橫剖面圖使用CAD進行測量得到一個頂邊艙的橫剖面積為，一個底邊艙的橫剖面積為，貨艙的橫剖面積為。分艙方案如下圖1-6所示。圖1-6艙室劃分圖艙容校核如下表1-34所示。表1-34艙容校核結(jié)果匯總項目所需容積實際容積校核結(jié)果貨艙4118748003符合壓載水艙1200012558符合淡水艙213215符合爐水艙107134符合燃油艙25913271符合滑油艙80101符合總?cè)莘e4417851724符合6）重量重心估算重量重心估算方法參考1.1.8節(jié)內(nèi)容，得到的結(jié)果如下表1-35所示。表1-35重量及重心估算項目重心高度（m）項目重心高度（m）空船10.89淡水（滿）12.43貨物7.679淡水（10%）10.18頂邊艙12.7626燃油（滿）12.76底邊艙1.60燃油（10%）9.97雙層底0.80滑油（滿）0.8壓載水5.65滑油（10%）0.08人員、行李及食品15.93爐水（滿）0.8備品及供應(yīng)品11.68爐水（10%）0.08四種不同載況下的重量及重心的估算結(jié)果如下表1.36和表1-37。表1-36壓載重量重心（上標帶’的為到港狀態(tài)）項目空船939610.3797421.30939610.3797421.30貨物000.00000.00壓載水12872.15.6572700.5712558.171495.6570927.39燃油274312.7635002.062749.972733.47滑油820.865.8380.080.66淡水20912.432592.452110.18212.32爐水1300.8104.29130.081.04人員及行李2.7615.9343.972.7615.9343.97食品4.8315.9376.900.4815.937.69備品及供應(yīng)品9411.681097.479411.681097.47總計255348.19209104.84223687.71172445.30表1-37滿載重量重心（上標帶’的為到港狀態(tài)）項目空船939610.3797421.30939610.3797421.30貨物348507.679267616.67348507.68267616.67壓載水000.0000.000.00燃油274312.7635002.062749.972733.47滑油820.865.8380.080.66淡水20912.432592.452110.18212.32爐水1300.8104.29130.081.04人員及行李2.7615.9343.972.7615.9343.97食品4.8315.9376.900.4815.937.69備品及供應(yīng)品9411.681097.479411.681097.47總計475128.50404020.95446608.27369134.597）新船初穩(wěn)性校核參考1.1.9節(jié)內(nèi)容得到的初穩(wěn)性表，如下表1-38所示。表1-38初穩(wěn)性高計算結(jié)果載況吃水方型系數(shù)水線面系數(shù)初穩(wěn)性高壓載出港5.7260.8330.8780.510.085.638壓載到港5.0510.8270.8720.510.087.144滿載出港10.3200.8600.9070.510.083.031滿載到港9.7320.8570.9040.510.083.323各狀態(tài)初穩(wěn)性高數(shù)值均大于0.15m，滿足初穩(wěn)性高下限要求。8）最小干舷值校核查閱B類船舶基本干舷值，通過插值法計算出。得到各干舷修正值估算結(jié)果如表1-39所示。表1-39干舷修正值3000.90430670.7-80.253994.314315計算得，則干舷校核滿足要求。9）橫搖周期校核參考1.1.11節(jié)內(nèi)容對各裝載狀態(tài)下的橫搖周期進行計算，結(jié)果見表1-40。表1-40橫搖周期計算結(jié)果載況吃水水線長度C橫搖周期T（s）壓載出港5.726179.390.419.50壓載到港5.051178.740.428.76滿載出港10.320185.960.3511.29滿載到港9.732186.020.3610.90對于遠洋船舶，橫搖周期需大于12s。由表可知，各狀態(tài)下的橫搖周期均小于12s，不滿足要求。因此需要確定新的主尺度方案。1.2.3主尺度方案的重新確定1）新主尺度的修改及確定為了后續(xù)型線工作的簡便，所以修改主尺度時要保持方形系數(shù)不變。對之前的船長，船寬和吃水進行修改得到的新船主尺度以及新船的空船重量如下表1-41和表1-42所示。表1-41新主尺度175.3025.6017.4112.000.8200453986704表1-42新空船重量5624112499677452）載重量估算主機與鍋爐的選取均與第一次相同。新的載重量計算結(jié)果見表1-43。表1-43載重量計算結(jié)果項目計算值（t）人員及行李2.76食物4.83淡水207燃油2035潤滑油61爐水103備品供應(yīng)品7724923）艙的容積計算和校核新繪制的船體貨艙橫剖面如圖1-7所示。圖1-7貨艙橫剖面圖在CAD中對貨艙橫剖面各個面域進行測量得，一個頂邊艙的橫剖面積為，一個底邊艙的橫剖面積，貨艙的橫剖面積為。艙室劃分圖如下圖1-8所示。圖1-8新船艙室劃分圖各類艙室艙容校核結(jié)果如表1-44所示。表1-44艙容校核結(jié)果匯總項目實際容積所需容積校核結(jié)果貨艙4496641309符合壓載水艙1346012000符合淡水艙225213符合爐水艙108107符合燃油艙25062491符合滑油艙8675符合總?cè)莘e4789244196符合4）重心重量的估算重量及重心高度的估算結(jié)果如表1-45所示。表1-45重量及重心估算項目重心高度項目重心高度空船12.64淡水（滿）14.42貨物9.2464淡水（10%）11.95頂邊艙15.1266燃油1（滿）15.13底邊艙2.38燃油1（10%）11.09雙層底1.00滑油（滿）1.2壓載水7.11滑油（10%）0.48人員、行李及食品18.41爐水（滿）1備品及供應(yīng)品13.43爐水（10%）0.1燃油2（滿）13.41燃油2（10%）9.81則四種狀態(tài)下的重量及重心估算結(jié)果見表1-46與表1-47。表1-46壓載重量重心（上標帶’的為到港狀態(tài)）項目空船774512.1494033.39774512.1494033.39貨物000.00000.00壓載水137967.1198109.80137967.1198109.80燃油1113615.1317176.4411411.091258.77燃油296613.4112952.32979.81947.52滑油711.284.6470.483.39淡水21914.423154.152211.945261.28爐水1051104.76100.11.05人員及行李2.7618.4150.812.7618.4150.81食品4.8318.4188.880.4818.418.89備品及供應(yīng)品7713.431040.097713.431040.09總計241219.40226795.28218718.95195714.98表1-47滿載重量重心（上標帶’的為到港狀態(tài)）項目空船774512.1494033.39774512.1494033.39貨物350089.2464323700.22350089.25323700.22壓載水000.0000.000.00燃油1113615.1317176.4411411.091258.77燃油2115213.4115448.321159.811130.11滑油711.284.6470.483.39淡水21914.423154.152211.95261.28爐水1051104.76100.101.05人員及行李2.7618.4150.812.7618.4150.81食品4.8318.4188.880.4818.418.89備品及供應(yīng)品7713.431040.097713.431040.09總計455199.99454881.70431029.78421488.005）初穩(wěn)性的校核初穩(wěn)性高計算結(jié)果如表1-48所示。表1-48初穩(wěn)性高計算結(jié)果載況吃水方型系數(shù)水線面系數(shù)壓載出港6.6400.7850.8430.520.081.864壓載到港6.0610.7800.8370.520.082.709滿載出港12.0000.8200.8800.520.080.743滿載到港11.4050.8170.8770.520.080.867各狀態(tài)初穩(wěn)性高數(shù)值均大于0.15m，滿足初穩(wěn)性高下限要求。6）干舷的校核查閱B類船舶基本干舷值，通過插值法計算出。得到各干舷修正值估算結(jié)果如表1-49所示。表1-49干舷修正值28210290.41435.1-80.254466.216470計算得，則干舷校核滿足要求。7）橫搖周期校核各載況下的橫搖周期如表1-50所示。表1-50橫搖周期計算結(jié)果載況吃水水線長度C橫搖周期T（s）壓載出港6.640171.180.3914.55壓載到港6.061171.170.4012.33滿載出港12.000173.000.3520.65滿載到港11.405173.500.3519.24各裝載狀態(tài)下的橫搖周期均大于12s，則橫搖周期校核滿足要求。1.3主尺度方案三1.3.1可行的新船主尺度方案新船主尺度由母型船尺度根據(jù)式（1-57）～（1-63）[2]估算得出。（1-57）（1-58）（1-59）(1-60)(1-61)(1-62)(1-63)其中計算得。本節(jié)只取最終能夠通過的方案。1）新主尺度的修改及確定為了后續(xù)型線工作的簡便，所以修改主尺度時要確保方形系數(shù)沒有變化。對之前的各項主尺度進行修改得到的新船主尺度以及新船的空船重量如表1-51和表1-52所示。表1-51新主尺度174.0026.0017.3311.910.820454316707表1-52新空船重量5617113999777532）載重量估算主機與鍋爐的選取保持和1.1節(jié)中的選擇一致。新的載重量計算結(jié)果見表1-53。表1-53載重量計算結(jié)果項目計算值（t）人員及行李2.76食物4.83淡水207燃油2036潤滑油61爐水103備品供應(yīng)品7824933）艙的容積計算和校核新繪制的船體貨艙橫剖面如圖1-9所示。圖1-9貨艙橫剖面在CAD中對貨艙橫剖面各個面域進行測量得，一個頂邊艙的橫剖面積為，一個底邊艙的橫剖面積，貨艙的橫剖面積為。艙室劃分圖如圖1-10所示。圖1-10