1、主題3:船舶容量和注冊噸位。船舶容積是船舶內(nèi)部容積和甲板面積的總稱。為了滿足預(yù)定的使用要求，任何船舶至少應(yīng)具備兩個條件：第一，它必須滿足重力和浮力之間的平衡，并提供足夠的浮力來支撐船舶的自重和預(yù)定載荷；第二，設(shè)計船必須提供足夠的容量，以滿足貨物、燃油、淡水、壓艙水等的要求。用于裝載空間和用于艙室空間的艙室設(shè)備；同時，必須提供足夠的內(nèi)甲板和露天甲板面積，以滿足生活艙、工作艙和公共場所各種人員的布局要求，并滿足各種甲板機(jī)械的布局和作業(yè)面積要求。研究的意義船舶能力的研究很重要，因為它關(guān)系到設(shè)計的船舶能否滿足任務(wù)書規(guī)定的使用要求，也影響到船舶的技術(shù)性能(如漂浮狀態(tài))和經(jīng)濟(jì)性。船舶容量不足，不能滿足使用

2、要求的；相反，如果運(yùn)力過大，船舶規(guī)模就會過大，船舶成本和運(yùn)營成本就會增加。因此，無論容量是不足還是過大，都應(yīng)及時調(diào)整船舶的主要尺寸。研究船舶容量的方法研究船舶容量的方法因設(shè)計階段而異。在船舶初始設(shè)計階段，設(shè)計者應(yīng)根據(jù)任務(wù)書規(guī)定的要求，估算設(shè)計船舶所需的能力；同時，有必要根據(jù)滿足重力和浮力平衡條件的船舶主要尺寸和總布置，估算設(shè)計船能夠提供的容量，盡量使設(shè)計船提供的容量等于或略大于所需容量。在技術(shù)設(shè)計過程中，設(shè)計人員將根據(jù)船舶線圖、總布置圖、船舶曲線等繪圖數(shù)據(jù)，詳細(xì)計算全船各艙室的容積和質(zhì)心，并繪制容積圖和艙室容積要素曲線，從而準(zhǔn)確計算貨物、油、水的重心，為各種載荷條件下的配平調(diào)整和穩(wěn)性計算提供必

3、要的數(shù)據(jù)。本課內(nèi)容：(1)初步設(shè)計階段船舶容積的估算方法，研究艙室容積與船舶主尺度之間的聯(lián)系規(guī)律，以便利用這些規(guī)律合理選擇船舶主尺度；(2)工藝設(shè)計過程中能力圖和罐容要素曲線的計算和繪制方法；(3)船舶注冊噸位與船舶內(nèi)部容積密切相關(guān)，是影響船舶經(jīng)濟(jì)性的重要指標(biāo)。因此，本主題也結(jié)合規(guī)范進(jìn)行了簡要介紹。31貨船1卷。船舶的相關(guān)概念第1卷。貨物積載系數(shù)貨物積載系數(shù)是每噸貨物裝船時所占的貨艙容積，以立方米/噸表示。貨物的積載系數(shù)因貨物的類型、原產(chǎn)地和裝運(yùn)方式而異。例如，當(dāng)鐵礦石散裝運(yùn)輸時，其裝載系數(shù)為c 0.330.45；小麥散裝運(yùn)輸時，c 1.221.34，袋裝運(yùn)輸時，C134145表31列出了一些

4、常見貨物的積載系數(shù)。(2)型容積利用系數(shù)型容積(或總?cè)莘e)是指根據(jù)型線圖計算的艙室容積(m3)。凈體積：事實(shí)上，機(jī)艙里總有骨架，而機(jī)艙里的骨架、護(hù)欄和底板總會占據(jù)一定的空間。當(dāng)裝載貨物、油和水時，扣除該空間后的剩余有效裝載體積稱為凈體積；折扣系數(shù)：客艙凈容積與定型容積之比稱為定型容積利用系數(shù)，有時也稱為折扣系數(shù)，用kc表示。顯然，kc的大小表示客艙容量的利用率。對于包裝貨艙，各種貨艙的kc值一般取0.880.92；對于散裝貨艙，大約是0.98；對于貨油艙，它是0.950.96(其中23是考慮油受熱膨脹所需的體積)；對于冷藏室來說，大約是0.70.8(因為隔熱和管道占據(jù)了更多的空間)。需要注意的

5、是，這些數(shù)值僅供參考，在設(shè)計中最好參考類似母船的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和分析。如果船很小，kc通常應(yīng)該更?。患装甯?，kc更小。如果值是larg(3)散裝能力和包裝能力1用包裝貨物和散裝貨船運(yùn)輸?shù)呢浳镉泻芏喾N，根據(jù)其運(yùn)輸形式可分為兩類：包裝貨物和散裝貨物。包裝好的貨物，如裝在箱子、桶或袋子里的水果和食品，被稱為包裝好的貨物。家具、五金、瓶裝酒和油、袋裝化工產(chǎn)品、面粉、水泥、糖等。也有一些商品已經(jīng)被分類，如組裝機(jī)器、汽車等。也是包裝商品。另一種商品，如礦石、煤、谷物、散裝水泥等。在運(yùn)輸過程中不進(jìn)行包裝，而是直接包裝在貨艙中。這種貨物被稱為散裝貨物。有時同一種貨物可以包裝或散裝運(yùn)輸，如谷物、鹽、水泥等。視具

6、體情況而定。包裝貨艙容積和散裝貨艙容積由于裝運(yùn)的貨物分為包裝貨物和散裝貨物，貨艙容積也分為包裝貨艙容積和散裝貨艙容積。所謂散裝容量是指裝載散裝貨物時貨艙的有效容積。此時，貨物裝載可到達(dá)甲板梁(或縱向肋)的上邊緣、肋的外邊緣和甲板地板的頂面。貨艙容積=十字形容積利用系數(shù)kc(0.980.99)，包裝容積是裝載包裝好的貨物時貨艙的有效容積。此時，貨物裝載只能到達(dá)甲板梁(或縱肋)的下邊緣、肋和貨艙裙板的內(nèi)邊緣以及底部甲板的頂面。貨艙的包裝容量約為貨艙容積的0.880.92倍。一般來說，同一個貨艙的包裝容量約為總?cè)萘康?.90倍。2.所需船體體積的計算圖31顯示了典型貨船的布局圖。主體配有貨艙、機(jī)艙、

7、燃油箱、淡水箱、壓載水箱、前后傾翻箱等。各艙室容積的計算方法：1 .在貨艙類型容積Vc公式中，Wc貨物容量(t)；c .貨物積載系數(shù)(m3/t)；kc型容積利用系數(shù)。2油水箱式容積V0wW0w油和水重量(t)；I燃油、潤滑油和淡水的相應(yīng)密度(t/m3)，通常為重油：089t/m3；ki液體罐的容積利用系數(shù)一般為燃料罐0.94，水箱0.97。3、油輪、散貨船和專用壓載艙容積為Vb的多用途貨船在返航時經(jīng)常需要加壓水。裝載壓載水的原因是：(1)確保必要的漂浮狀態(tài)?？蛰d返回時，吃水過小，葉片不能完全浸沒在水中，螺旋槳的推進(jìn)效率和推力會降低，葉片交替放水會引起葉片嚴(yán)重振動；當(dāng)首吃水在空載時過小時，船舶很

8、容易在海浪中造成砰擊和砰擊，這將損壞船首結(jié)構(gòu)。此外，極端的尾部配平會降低駕駛室的視野，這將使在橫向風(fēng)和波浪中轉(zhuǎn)向更加困難。因此，有必要對水加壓，以確保船舶適航性所需的漂浮狀態(tài)。(2)空載返航過程中油、水和晶體制備的消耗使船舶重心增加，初始穩(wěn)定高度降低。為了確保穩(wěn)定性，也有必要在壓力下運(yùn)送水。由于環(huán)保和防污染規(guī)定，油罐不再作為壓載水艙使用，但設(shè)置了專用壓載水艙。壓載水的數(shù)量因船而異。通常，要求壓載航行期間的第一個和最后一個吃水深度為：第一個吃水深度TF；253磅。尾吃水ta: 080d (d為螺旋槳直徑)，盡可能浸沒螺旋槳。沿著海岸或河流和海洋航行的直達(dá)貨船的第一吃水深度Tf可以更淺。在設(shè)計初期

9、，壓載水艙的形狀容積Vb可按以下步驟估算：估算壓載航行時的平均吃水Tb，Tb=(Tf Ta) 2 (33)，5，其他艙的形狀容積V是指前、后尖艙和豎井洞室。此外，油輪還設(shè)有泵艙、前干貨艙(用于配平調(diào)整)、機(jī)艙與貨油艙之間的隔離空艙、油水艙、輕油和潤滑油及重油艙等。所有這些都占據(jù)了一定的空間，在估計所需的客艙容量時應(yīng)該考慮到這一點(diǎn)。貨船的Va4.容量方程(1)全船容量方程設(shè)計船提供的主體容積Vh應(yīng)等于或略大于要求的主體容積，以滿足設(shè)計任務(wù)書對艙室容量的要求。如果公式(3-9)等于公式(310)，則可以得出結(jié)論，整個船舶容量公式為： CBD lbd 1=vcvowvbvmvu(312)。(2)貨艙

10、容積方程中貨船容積的主要矛盾是貨艙容積。一般來說，如果貨艙容量滿足使用要求，就不難滿足其他艙室的容量。此外，在相同的主尺度下，可以從兩個方面建立貨艙容積方程：所需貨艙容積Vc和可由船舶主體提供的貨艙容積Vch，以便在供應(yīng)船的初始設(shè)計階段選擇主尺度和檢查貨艙容積。如圖31所示，船舶主體提供的貨艙容積為：設(shè)計船舶所需的貨艙容積Vc根據(jù)公式(31)計算；為了滿足貨艙容量的要求，在忽略貨艙港口容量的情況下；使Vch，也就是說，這是貨物容量的等式。貨艙容量方程清晰地揭示了貨艙容量與船舶主要尺寸和總布置參數(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系，有利于從容量角度研究和調(diào)整船舶方案的主要尺寸和總布置。因此，對于貨物承運(yùn)人來說，貨艙

11、容量方程比整船容量方程使用得更方便。5.容量檢查在重型船舶的設(shè)計中，在初步選擇船舶的主要尺寸并繪制總布置草圖(繪制總布置圖)之后，將進(jìn)行一系列初步性能檢查。性能檢查的第一步通常是重力和浮力之間的平衡，第二步是容量檢查。所謂能力校核，一方面是根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求估算設(shè)計船所需的能力，另一方面是根據(jù)設(shè)計船的主要尺寸和總布置來估算實(shí)際能力，通過將所需能力與實(shí)際能力進(jìn)行比較，來檢驗設(shè)計船主要尺寸方案和總布置形式的可行性和合理性。如果實(shí)際容積小于要求容積，設(shè)計船的貨艙容積應(yīng)通過修改主尺度或適當(dāng)調(diào)整總布置來增加；另一方面，如果實(shí)際體積太大，船的主要尺寸通常會減小。(1)容量檢查方法容量檢查有兩種方法。一是

12、根據(jù)全船容量方程(312)估算船舶主體的實(shí)際容積和各艙室所需的總?cè)莘e；其次，根據(jù)貨艙容量方程(314)，分別估計設(shè)計船貨艙部分的實(shí)際容積和裝載預(yù)定貨物容量所需的貨艙容積。然后比較實(shí)際體積是否等于或略大于所需體積。(2)增加貨艙容積的措施根據(jù)貨艙容積方程，可以看出增加貨艙容積應(yīng)增加Vc、L、B和D，或減少la、lf、lm和hd。(1)增加l和b；(2)降低低、中、高三個等級；(3)減少lm；綜上所述，增加貨艙容積最有效(也是最合理)的措施是適當(dāng)增加大深度D或D/T。當(dāng)然，增加平行船中部、弦弧和梁拱的長度也可以增加Vc，但效果不顯著。(4)增加d；客船的甲板面積客船是運(yùn)載乘客的運(yùn)輸船舶。安全性、速

13、度和舒適性是客船設(shè)計的基本要求。為了滿足旅客運(yùn)載、住宿、旅游、文化、娛樂和觀光的需求，擁有足夠的甲板面積已經(jīng)成為客船設(shè)計的主要矛盾。類似于貨船的容積研究，客船的設(shè)計往往需要先估算出所需的甲板面積，然后進(jìn)行主尺度規(guī)劃，再通過總平面圖來驗證和確定各艙室的實(shí)際甲板面積。1.交通部頒布的ZC旅客定額和客艙設(shè)備規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)對所需甲板面積的估算沿海旅客a組船員和旅客的主艙面積和家具設(shè)備配置一般來說，需要估算和統(tǒng)計的主要艙室和場所包括：不同等級的旅客住宿(每個艙室的人數(shù)，人均占用面積)；機(jī)艙公共場所(廚房、餐廳、浴室、衛(wèi)生間等)；旅游文化娛樂場所(閱覽室、娛樂室、舞廳)；每層的甲板通道和乘客步行甲板面積；不同

14、級別的船員住宿；船員生活區(qū)的公共場所和文化娛樂場所(包括會議室)；船員工作艙(駕駛室、海圖室、電報局、廣播室、乘客室、警察室、醫(yī)務(wù)室、小賣部等。)；其他特設(shè)辦公室。根據(jù)以上估算和統(tǒng)計數(shù)據(jù)求和，可以得到全船所需的總甲板面積a。主要尺寸(1、B、D)客船的規(guī)劃由于客艙和船員艙都布置在上部結(jié)構(gòu)中，因此客船的上部結(jié)構(gòu)通常非常發(fā)達(dá)。在開始規(guī)劃客船的主要尺寸時，通常需要確定上層建筑的層數(shù)。樓層數(shù)很少，而且沒有更少的船艙；如果層數(shù)多，風(fēng)面積會過大，重心會上升，不利于穩(wěn)定性。一般來說，上層建筑的層數(shù)可以參照同類船舶與船舶寬度的協(xié)調(diào)來確定。船的寬度b是根據(jù)橫向布置和穩(wěn)定性要求確定的。橫向布局，即考慮外部走道、床

15、(座)的數(shù)量和大小以及內(nèi)部走廊的布局，有時如果寬度不太大，可以增加一排床(座)，大大提高了客艙的利用率。b小型客船還應(yīng)考慮機(jī)艙的布置位置(尤其是雙引擎雙螺旋槳船)，以便在靠近舷緣的主機(jī)側(cè)有足夠的空間進(jìn)行檢查、操作和維護(hù)。船長，可根據(jù)以下公式，參照具有相同等級的類似建筑形式的船舶類型進(jìn)行估算：L=A(nB)，設(shè)計船舶所需的總甲板面積；設(shè)計船N和B的甲板數(shù)量和寬度，以及客船總甲板面積與nLB的比率通常取自母船。d型深度，對于大型遠(yuǎn)洋客船，應(yīng)考慮船東的甲板層數(shù)和層高；對于小型客船，通常取決于主機(jī)的高度和機(jī)艙的布置要求。3.甲板面積的標(biāo)定客船L、B、D初步擬定后，即可繪制新船總布置圖。對于客船上甲板的

16、總長度，有必要考慮在頭部和尾部有足夠的開放甲板面積，用于系泊和系泊裝置的布置，以及在接近和離開碼頭時便于船員操作。上層甲板上方的每一層甲板通常沿L方向收縮，形成流線型的側(cè)面外觀，每一側(cè)也沿B方向收縮約50毫米，以避免在緊靠船舶時損壞上部結(jié)構(gòu)。每層甲板的平面布局往往從不同層次的航道規(guī)劃和艙室劃分開始，每層客艙都要按照統(tǒng)一的方式進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)間布局，以確定其客艙面積。通過繪制全船的總布置草圖，將各種艙室布置在合理的位置。然后仔細(xì)檢查每一類艙室的數(shù)量和面積、船員鋪位的數(shù)量和面積、公共場所和其他艙室的面積，計算艙室和船員艙室的總面積和人均占有面積，以驗證每一類艙室和艙室面積是否滿足預(yù)定的要求，這可以作為與其他客船在舒適性和甲板面積利用率方面進(jìn)行比較的數(shù)據(jù)。33容量圖和艙室容量要素曲線在船舶的初始設(shè)計階段，容量方程可用于檢查船舶的主要尺寸方案是否滿足設(shè)計任務(wù)書中提出的艙室容量要求。隨著設(shè)計的深化，后線繪制、總平面布置圖、肋線繪制等。完成后，有必要精確計算每個艙室的艙室容量和質(zhì)心位置，并繪制一個容量圖(也稱艙室容量圖)和艙室容量要素曲線。為了準(zhǔn)確計算出各艙室載荷的重量和重心，進(jìn)而計算出船舶在各種載荷條件下的漂浮狀態(tài)，并進(jìn)行配平調(diào)整和穩(wěn)