40車客渡輪型線設(shè)計【文獻綜述】

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計文獻綜述</b></p><p><b>　　船舶與海洋工程</b></p><p>　　40車客渡輪型線設(shè)計 </p><p><b>　　前言</b></p><p>　　眾所周知, 滾裝船作為一種高技術(shù)、高附加值船型從6

2、0 年代末期至今已發(fā)展到第四代, 是國際航運市場的后起之秀。滾裝船具有水平裝卸、效率高, 港口停泊時間短, 經(jīng)濟效益好等優(yōu)點, 目前已由初期只在短程航線上運輸, 發(fā)展到今天在中、遠程航線上,滾裝航運業(yè)盈利狀態(tài)也達到歷史最佳水平。近年來，我國客滾船、渡船迭連出事，尤其是渤海海峽接連發(fā)生的惡性沉船死亡事故，造成300多人喪生，震動了全國，引起了國人對客滾船安全航行的嚴重關(guān)注。滾裝船的設(shè)計與一般的船舶的設(shè)計有共同的特點，比如說要考慮主要要素的

3、確定，船體型線設(shè)計，船舶性能計算，總布置設(shè)計，各種載況下的穩(wěn)性計算，阻力計算，螺旋槳和舵設(shè)計等問題。此外滾裝船的設(shè)計還要考慮客船一運人為目的的主要特點，所以還要考慮安全性、可靠性、經(jīng)濟性、美觀性、先進性這些特點。本文將參考以往的文獻資料和設(shè)計經(jīng)驗，綜合考慮上述這些問題，以便于優(yōu)化畢業(yè)設(shè)計的結(jié)果。</p><p>　　船舶設(shè)計在造船過程中起著關(guān)鍵性的作用，當前有三項重要任務:一是為當前船舶生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)服務，既要提高

4、設(shè)計質(zhì)量，又要加快設(shè)計進度，搞好生產(chǎn)設(shè)計;二是革新現(xiàn)有船型，在提高船的功能、方便維修保養(yǎng)等方面下功夫;三是勇于承造高科技船舶和自主開發(fā)新船型。我國造船廠所造船舶在總體性能、船體結(jié)構(gòu)質(zhì)量方面已屬上乘，但在動力裝置和胭裝設(shè)備上則缺點仍多，而在造船周期和建造成本方面與國際先進造船廠相比差距不小，為了改進這種情況，船舶設(shè)計應作出自己的努力。</p><p><b>　　設(shè)計概要</b></p&

5、gt;<p>　　近年來，我國客滾船、渡船迭連出事，尤其是渤海海峽接連發(fā)生的惡性沉船死亡事故，造成300多人喪生，震動了全國，引起了國人對客滾船安全航行的嚴重關(guān)注。我省與海南省航運界共同經(jīng)營的瓊州海峽航線，現(xiàn)已擁有客滾船43 艘， 客渡船10 艘，每天平均進出港口船舶達103艘次，進出海港車輛平均每天1800多臺，旅客5000多人次，船流、車流、人流密度非常大。近年因船舶穩(wěn)性失衡造成船舶傾翻沉沒事故時有發(fā)生。目前在瓊州海峽

6、營運的客滾船，大部分是從外國購進的二手舊船，船齡長，設(shè)備老化，有失保失修。這些船是按照建造國當?shù)氐乃絽^(qū)域和裝卸車輛型號及貨物情況設(shè)計建造的。購回后船主又以種種原因和借口避開船檢部門，沒有嚴格按照我國海船穩(wěn)性規(guī)范進行校核和改造，許多船沒有穩(wěn)性報告書。這樣，船舶穩(wěn)性不明，管理者和操作著長期處于盲目狀態(tài)，非常危險。如我國海船穩(wěn)性規(guī)定的船舶靜穩(wěn)性曲線的消失角為55以上，但我們在去年春運期間在海安港碼頭對五艘滿載到港的客滾船的靜穩(wěn)性消失角進行測

7、試，側(cè)到數(shù)據(jù)只有40～43之間，遠遠達不到我國海船穩(wěn)性規(guī)范的要求，這樣一個明顯危及船舶及船舶安全航行的問題，為此，我們對主尺度、總布置、結(jié)構(gòu)、船型、螺旋</p><p>　　在設(shè)計和優(yōu)化客滾船的型線的過程中。計算機和計算流體力學CFD的高速發(fā)展，為快速、高效開發(fā)性能優(yōu)異的船型提供了可能〔從一圃。在船舶快速性性能計算領(lǐng)域，CFD已成為船舶型線設(shè)計及優(yōu)化的新手段，在國外得到了廣泛的應用。它與以前先制作船模、再進行水池

8、試驗相比，船型開發(fā)的時間和費用可以大幅度降低，還有利于更好地提高所開發(fā)船型的性能，大大減少對船模試驗水池的依賴性。在船舶水動力性能方面應用CFD方法的效果主要取決于CFD程序的數(shù)學模型水平。應當指出，CFD方法并不能完全替代模型試驗，但它可以縮小做模型試驗的范圍和為型線優(yōu)化提供有益信息。但由于采用CFD技術(shù)來評價一個船型的阻力需要若干個小時，如果和最優(yōu)化技術(shù)結(jié)合起來探求最小阻力船型難以達到實用程度。因此，目前CFD應用于船型優(yōu)化時主要是

9、對事先生成的若干個船型方案進行評價分析，從中選擇性能較好的船型方案?？梢圆捎脛萘鞣蔷€性興波數(shù)值計算與粘流場RANS求解器相結(jié)合，提出一種快速的船型優(yōu)化方法。表明基于CFD的船型優(yōu)化在實際工程項目中的應用，比如在客船中的應用是可行的。勢流興波數(shù)值計算可以有效地進行船體首部線型優(yōu)化，通過興波阻力系數(shù)、縱切波型以及壓力分布</p><p>　　本車客渡船原設(shè)計為雙尾線型，但雙尾線型工藝復雜，施工建造難度較大，對其進行了

10、重新設(shè)計，成為常規(guī)的線型：該滾裝船結(jié)構(gòu)型式扁平、外飄較大的船型。車客渡船的一個突出特點是匹配渡船和碼頭的銜接。首、尾設(shè)跳板，尾門根據(jù)碼頭的實際形式設(shè)計。采用雙通道設(shè)計方案，使本船能適應各種碼頭型式的靠泊作業(yè)，具有較好的碼頭適應性，避免了車客同道所造成的安全隱患，而且提高了裝卸效率。除了艏艉端設(shè)置水密跳板外，在艏艉部兩側(cè)另設(shè)扶梯小跳板。</p><p>　　客滾船除布置上要求尾部寬,適合安裝艉門、跳板和寬大的多層汽

11、車甲板和旅客甲板等特點外,還要滿足船舶性能的要求:快速性好,具有良好的推進因子,同時伴流場要均勻,避免由螺旋槳產(chǎn)生的振動?？蜐L船周轉(zhuǎn)快,具有較快的航速,船長應根據(jù)航速而定。汽車的積載因數(shù)很大,不需要大載重量,故吃水與方形系數(shù)都不大。船型與淺吃水江船相似,L /B 較小, B / d很大,帶球艏。由于尾跳板重量大,重心位置偏后,為保持浮態(tài),浮心較由快速性要求的最佳位置為后。前體線型對于設(shè)計航速的阻力性能起關(guān)鍵作用,而后體線型決定了整個航速

12、范圍內(nèi)剩余阻力系。</p><p>　　客滾船是在汽車輪渡的基礎(chǔ)上發(fā)展演變而來的。造型特殊，上甲板沒有艙口，也沒有起重設(shè)備。車輛通過船上的首門、尾門或舷門的跳板開進開出。航行時，折疊式的尾跳板矗立在船尾，駕駛臺等上層建筑設(shè)置在船尾部或船首部。因為客滾船運載的車輛會排出有害氣體，所以客滾船對通風的要求較高，在上甲板設(shè)有很多通風筒。</p><p><b>　　結(jié)論</b&g

13、t;</p><p>　　隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，沿海車客流量迅猛增加，沿海航區(qū)迫切需要船型好、設(shè)施完善、航行安全和設(shè)備先進的車客兩用渡船，以促進海島綜合經(jīng)濟的迅速發(fā)展。目前海南的南海區(qū)域、浙江的東海區(qū)域、江蘇、山東的黃海區(qū)域、遼寧的渤海區(qū)域島際交通頻繁，迫切需要一種新的船型來滿足市場的要求。</p><p>　　客滾船的裝卸效率很高，而且實現(xiàn)了從發(fā)貨單位到收貨單位的"門－門&quo

14、t;直接運輸，減少了運輸過程中的貨損和差錯。此外，船與岸都不需起重設(shè)備，即使港口設(shè)備條件很差，客滾船也能高效率裝卸。因此，客滾船成為迅速發(fā)展的新船型。</p><p>　　在本次的型線設(shè)計中要滿足的基本要求主要是：1.適用、經(jīng)濟。保證新船的適用性是設(shè)計中處理各種矛盾時首先要考慮的因素。提高船舶的經(jīng)濟性是設(shè)計工作的重要目標。2.安全、可靠。安全性是船舶的一項基本質(zhì)量指標。由于這是客滾船，它的安全性十分重要這就要求在

15、設(shè)計中大量的使用新的技術(shù)來保證船舶自身的施工安全。3.先進、美觀。在設(shè)計的船舶要具有先進性，客滾船的設(shè)計是國際上比較熱門的專業(yè)這就要在設(shè)計時考慮到船舶先進性，同時在設(shè)計的結(jié)果上要追求完美性。</p><p>　　隨著中國經(jīng)濟水平的提高，中國客滾船的數(shù)量一定會越來越多，種類也會越來齊全，功能也會越來越完善，而且客滾船發(fā)展的方向始終是先進安全經(jīng)濟環(huán)保。也相信中國的客滾船建造水平會越來越高，為中國船舶業(yè)的崛起發(fā)揮自身的

16、作用。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 張曉君. 40車/650客新型客滾船設(shè)計特點分析[A]. 舟山： 浙江海洋學院學報（自然科學版）第22卷第2期2003年6月</p><p>　　[2] 楊槱. 船舶設(shè)計的三項重要任務. 《上海造船》 NO.1.1997；</p><p>

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18、2001.1</p><p>　　[6] 陳京普， 朱德祥， 何術(shù)龍， 黃少鋒， 楊奕. 一種快速評估方法在船舶線型優(yōu)化中的應用. 《中國造船》 50卷 第四期 2009年12月；</p><p>　　[7] 徐田甜. 淺談我國進軍世界新型滾裝船建造市場[A]. 《船舶》 2000年8月第4期</p><p>　　[8] 吳秀恒. 船舶操縱性與耐波性[M] . 北京