船舶设计原理答案
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?O ?
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V V
3 O
PO
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7.46 = 49245 = 77.60 7182 = 55453 7.20 = 6976kW 77.60
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C
(7)初稳性的估算 由船舶静力学可知,初稳性高为: GM = KB + BM - KG =a 1d+ a 2 B2 - a 3D d 本船水线较丰满,型线呈U形, CW a1 = C W +C B 其中:C W =(1+2C B )/3 = (1+2×0.73) /3 = 0.82 CW 0.82 则: a1 = = = 0.53 C W +C B 0.82+0.73 C W(0.17C W + 0.13)2 0.82(0.17×0.82 + 0.13)2 a2 = = CB 0.73 = 0.08 a 3根据国产大型远洋货船取0.73
试用给定的母型船的重量资料,采用指定的方法估算新船的空船重量。 ( 1) 采 用 平 方 模 数 法 , 用 式 ( 3.2.3) 估 算 新 船 的 船 体 钢 料 重 量 W H ; ( 2) 采 用 平 方 模 数 法 , 用 式 ( 3.2.20) 估 算 新 船 的 舾 装 重 量 W D ; ( 3) 按 主 机 功 率 估 算 机 电 设 备 重 量 W M ; ( 4) 根 据 上 述 估 算 结 果 , 并 考 虑 适 当 的 排 水 量 裕 度 , 计 算 并 确 定 新 船 的 空 船 重 量 。 母船资料如下: 主尺度: L PP = 147.0m D = 12.8m C B =0.63 各项空船重量为: 船体钢料重量 舾装重量 机电设备重量 W H = 3750t W o = 1200t W M = 1050t . B = 20.8m d = 9.2m 主 机 功 率 ( MCR) 为 8820kW
W O = C O 2 L( B+D) = 0.243× 150( 22.8+13.2) =1312t ( 3) 按 主 机 功 率 用 (3.2.26)式 估 算 新 船 机 电 设 备 重 量 : W M = C MO ( P D /0.7355) 当 母 船 功 率 在 10000kW以 下 , 取 C MO =8 W M = C MO ( P D /0.7355)
? O ) = 10.5×1.0 BM - KG =a 1d + a 2 B2 - a 3D d 322 - 0.73×17.4 = 0.53 × 11 + 0.08 11
= 0.58m
(8)横摇周期的估算 估算横摇周期为: T φ = C× B √ GM 对于货船,一般C值取0.73至0.81之间,满载可取上限 T φ = C× B √ GM = 0.81×32 √0.58 =19.7 S 则新船估算结果如下:L PP = 187m,B = 32m,d = 11m,D = 17.4m,C B = 0.73, 主机功率为6976kM,初稳性高0.58m,横摇周期19.7s。
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三、某多用途船初步确定主尺度为: L pp = 150.0m D = 13.2m C B =0.72 B = 22.8m d = 9.28m 主 机 功 率 ( MCR) 为 8235kW
W M = C MO ( P D /0.7355) 0 .5 = 7(8235/0.7355) = 847t
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解 : ( 1) 采 用 平 方 模 数 法 , 用 ( 3.2.3) 式 估 算 新 船 船 体 钢 料 重 量 。 W H = C H1 L( B+D) CH1 = 3750 WHO = 0.759 = L O ( B O +D O ) 147( 20.8+12.8)
W H = C H1 L( B+D) = 0.759× 150( 22.8+13.2) = 4098t ( 2) 采 用 平 方 模 数 法 , 用 ( 3.2.20) 式 估 算 新 船 舾 装 重 量 : W O = C O 2 L( B+D) CO2 = 1200 WO = 0.243 = L o ( B o +D o ) 147(20.8+12.8)
0 .5 0 .5
45 3 ? O ) = 180( 55 4 92 45 )= 180× 1.040 = 187m
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? O)
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54 53 = 31( 5 49 24 5 ) = 31× 1.040 = 32m
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则: (3)估算新船d: d = dO ( ? (4)估算新船D: D = D O d = 16.6(11/10.5)= 17.4m dO (5)估算新船C B: C B = C -1.68Fn 计算新船的傅汝德数F n = V/ √ gL =14×1852/3600/ √ 10×187 = 0.21 <0.22 C可取1.08。 C B = C -1.68Fn = 1.08 - 1.68×0.21 = 0.73。 (6)估算新船主机功率CSR: C = 则: P =
考虑到排水量的裕度,将上述三项重量之和加以5% ,则新船空船重量为: W =( W H +W O +W M ) × 1.05 =( 4098 + 1312 + 847 ) × 1.05 = 6569t 四 、 新 设 计 一 艘 载 重 量 为 45000t的 散 货 船 , 要 求 航 速 不 小 于 14.0kn, 假 设 没 有 其 他 限 制 条 件 , 试 估 算 该 船 的 主 尺 度 L P P , B、 D、 d、 C B , 并 以 新 选 择 的 主 尺 度 , 估 算 该 船 的 主 机 功 率 CSR、 满 载 初 稳 性 高 GM和 横 摇 周 期 。 ( 母 船 要 素 为 L PP . B .D .d .C B = 180m× 31.0m× 16.6m× 10.5× 0.82; DM = 40000t; 功 率 CSR=7182kW; 螺 旋 浆 转 速 N=123r/min, 航 速 V S =14.5kn, 满 载 重 心 高 KG=10m。 ) 解:首先估算母船的排水量 DM 排水量 ? η DM DM DM 2 DM 3 DM 4 η D M = 0.7666 + 0.1304 - 0.0775 ( ) ( ) + 0.1294 ( ) ( )+ - 0.1441 10 5 10 5 10 5 10 5 DM 5 0.0469 ( ) 10 5 = 0.7666 + 0.1304 × 0.4 - 0.0775× 0.16 + 0.1294× 0.064 - 0.1441×0.026 + 0.0469× 0.0104 = 0.7666 + 0.0522 - 0.0124 + 0.0083 - 0.0037 + 0.0005 = 0.8115 则: 排水量 ? DM η DM 40000 = 0.8115 = 49291t
用方型系数估算: 排水量 ? O L PP . B .d .C B = 180m× 31.0m× 10.5× 0.82 = 49245t 49245t。 则新船排水量为: ? 45000 = 55453t 0.8115
采 用 后 一 估 算 结 果 ,? O ( 1) 估 算 新 船 L P P : L PP = L O ( ? ( 2) 估 算 新 船 B: B = B O( ? 3 4