沪渝散货船技术设计总体方案及第八部分.docx

前 言随着三峡工程175米蓄水目标的完成，库区水位的抬升，使上游港口和航道通航条件得以大大改善，而许多航运企业船队中大部分船舶存在吨位偏小、船龄偏大和现代化程度低的问题，这对于大型航运企业的规模经济的发挥是极其不利的。建造新的船舶，发展长江航运，可以降低重庆企业的物流成本带动重庆物流业的发展，突出黄金水道的作用；巩固重庆作为西南物流中心的地位，进一步提升重庆保税港区的价值，提升两江新区及整个重庆的城市辐射力。 本次设计的为普通尖艏、圆舭、双尾船型，双机，双桨，双舵，尾机型柴油发动机散货船，航行于重庆和上海之间，主要装载煤炭、黄沙、矿石、谷物等散货。本船中部货舱区为双层底、双舷侧，纵骨架结构，艏艉为单底单壳横骨架式结构。艉部主甲板设二层上层建筑甲板室，包括一层船员居住区及一层驾驶室。本文主要阐述了渝-沪散货船的技术设计的第八部分，包括船舶主要要素估算、型线设计、总布设计、吨位计算、舵计算、舵叶结构设计。现代船舶是人们造船和用船经验的结晶，也是科学技术不断发展的结果，合理地吸取和利用现有船舶的经验和教训，可以减少新船设计的盲目性，这也使得母型改造法成为设计者常采用的一种行之有效的设计方法。在本船的设计过程中也采用了这种方法。因为这是自己第一设计，在设计过程中一定存在许多的不足之处，希望各位专家老师和同学提出宝贵的意见和建议。本设计在设计过程中得到了重庆交通大学航海学院船舶与海洋工程教研室老师的指导和帮助，特在此一并感谢。目录前 言1摘 要5ABSTRACT6第一章 设计任务书分析11.1 设计任务书要求11.1.1 船型及用途11.1.2 船体结构11.1.3 航区及稳性11.1.4 载重量11.1.5 设计航速11.2 对本船的分析11.2.1 船型分析11.2.2载货量分析11.2.3 设计方法2第二章 船体说明书32.1 船型及用途32.2 航区，用途，船型和船籍32.3 载货量32.4 主尺度32.5 主要船型及系数32.6 航速、续航力、自持力及船员42.7 舱室布置42.8 推进设备4第三章 船舶主要要素估算53.1排水量的确定53.2 船舶主尺度的确定53.3舱容校核63.4 干舷校核63.5 本章小节7第四章 型线设计84.1 型线设计的要求84.1.1 要保证设计船具有良好的航海性能。84.1.2 应满足总布置的要求。84.1.3 考虑结构合理性和施工、维修的方便84.2 主要型线要素的影响84.2.1 棱形系数94.2.2 浮心纵向位置94.2.3 横剖面面积曲线形状94.3 型线设计的方法94.4 型线设计的步骤94.4.1 主尺度改造94.4.2 绘制格子线94.4.3 绘制外板型表面的投影、甲板边线和设计水线104.4.4 绘制各横剖线、水线及纵剖线104.4.5 注字和标注尺寸104.4 本章小节10第五章 总布置设计125.1 概 述125.2总体布局的区划125.2.1主船体内船舱的划分125.2.2上层建筑划分135.3舱室和通道布置135.3.1生活舱室的布置135.3.2工作舱室的布置145.3.3通道的布置145.4主要舾装设备布置145.5外部造型与内装设计155.5.1外部造型设计155.5.2内装设计155.6本章小结16第六章 吨位计算176.1 概述176.3 吨位丈量与计算176.3.1 量吨甲板下围蔽处所的型容积176.3.2 量吨甲板以上围蔽处所的型容积186.3.3 量吨甲板以上应计入的固定载客的开敝处所的型容积 186.3.4量吨甲板以上应计入的固定载货的开敝处所的型容积 196.4 总吨位与净吨位196.4.1 总吨位196.4.2 净吨位196.5 本章小节19第七章 舵设计及计算207.1概述207.2 舵的作用原理207.3 舵叶有关参数的选择207.3.1 舵面积的确定207.3.2舵展弦比的确定217.3.3 舵平衡比的确定217.3.4 舵剖面形状及厚度比的确定217.4船舶及舵的主要尺度227.5 单舵力计算227.6 单舵船浆后舵力计算237.6.1 正车舵力计算237.6.2 倒车舵力计算237.7 本章小节24第八章 舵叶结构设计258.1 概述258.2 舵结构设计基本内容258.2.1 空心舵杆外直径设计258.2.2 舵叶板厚度确定268.3 本章小节26第九章 结论27致 谢28参考文献29附录30摘 要阐述了2000t沪-渝散货船技术设计总体方案及第八部分。内容主要包括任务书分析、船体说明书、船舶主要要素估算、型线设计、总布置设计、吨位计算、舵计算、舵叶结构设计，其中型线设计为本次设计的重点内容。整个设计过程满足设计任务书以及相关规则和规范的要求，提高船舶性能及经济性为中心。确保设计船具有良好的操纵性、稳性和快速性。设计船的主要尺度为：总长LOA=90.00m,垂线间长LPP=85.55 m,型宽B=16.20, m型深D=4.00 m,吃水d=3.00 m,方形系数CB=0.796, 棱形系数=0.889，中横剖面系数=0.740，水线面系数=0.925。 关键词：散货船，设计，型线ABSTRACT 第一章 设计任务书分析1.1 设计任务书要求1.1.1 船型及用途本船为普通尖艏、圆舭、双尾船型，双机、双桨、双舵尾机型柴油发动机货船。主要装载煤炭、黄沙、矿砂等散货。1.1.2 船体结构本船具有纵通大舱口，中部货舱区为双层底、双舷侧结构。艏艉为单底单壳横骨架式结构。艉部主甲板设二层上层建筑甲板室，包括一层船员居住区及一层驾驶室。1.1.3 航区及稳性本船主要航行于长江重庆港至上海港，航区为A、B、C级及J2级。本船按照CCS的相关规范及规则进行设计，稳性及干舷满足钢质内河船舶入级与建造规范(2009)和船舶与海上设施法定检验规则(2004)的要求。1.1.4 载重量本船设计载货量2000t，船员人数12人。1.1.5 设计航速满载试航速度不小于18km/h。1.2 对本船的分析1.2.1 船型分析本船航行于重庆至上海之间，其中川江航段通航条件相对较差，所以本船是设计重点是要满足川江航段的要求。这段水深较潜，船舶航行受吃水限制比较严重，但同时还要满足船舶载货量、舱容及布置地位的要求，所以船舶多设计的比较扁平。要求船舶的操纵性要好，川江中航行的船舶基本都采用双机双桨，甚至有的船舶还采用三浆，本船设计为双机双桨，这样可以取消常规双桨船的附体，提高船身效率，降低粘压阻力，改善尾部流场，提高操纵性。双桨船尾部线型比较复杂，型线设计是本次设计的重点内容。1.2.2载货量分析目前重庆地区船舶平均载货量还不足2000吨，但随着三峡工程175米蓄水的完成，长江重庆流域水深大大增加 1.2.3 设计方法主要要素确定、型线设计主要参考母型船资料和船舶原理、船舶设计原理中的相关内容，同时满足相关规范、规则等要求；总布置设计工作是在参考母型船的同时，按照船舶与海上设施法定检验规则（2004）的相关规定进行的；吨位计算根据船舶与海上设施法定检验规则（2004）进行；舵计算和舵叶结构设计根据船舶原理、和内河船舶入级与建造规范（2009）相关内容进行设计和计算。第二章 船体说明书2.1 船型及用途本船为钢制、单甲板、柴油机驱动的散货船；主要航行于重庆至上海之间。以装运铁矿石、矿砂、水泥、谷物等散货。2.2 航区，用途，船型和船籍航区：本船主要航行于长江重庆港至上海港，航区为A、B、C级及J2级。用途： 本船为干散货型船，主要负责装载煤炭、黄沙、矿砂等散货。船型：本船采用全钢质结构，普通尖艏、圆舭、双尾型船，双机、双浆、双舵尾机型柴油发动机货船。本船具有纵通大舱口，中部货舱区域为双层底、双舷侧、纵骨架式结构。艏尾为单底单壳单舷侧的横骨架式结构。艉部主甲板设二层上层建筑甲板室，包括一层船员居住区及一层驾驶室。船级：本船按照CCS的相关规范及规则进行设计，稳性及干舷满足钢质内河船舶入级与建造规范(2009)和船舶与海上设施法定检验规则(2004)的要求。2.3 载货量本船的载货量为2000t。2.4 主尺度总 长: 90.00 m 设计水线长：88.55 m垂线间长： 85.55 m 型 宽：16.20 m型 深： 4.00 m 吃 水： 3.00 m排 水 量： 甲板间高：船员甲板驾驶甲板 2.10m 驾驶甲板顶棚甲板 2.10m 2.5 主要船型及系数方形系数 ： 0.796 棱形系数：0.805中横剖面系数： 0.989 水线面系数：0.9242.6 航速、续航力、自持力及船员满载试航速度： 10.00节 续航力： 2500 km自 持 力： 船 员： 12人（定员）2.7 舱室布置首尖舱舱壁设在#157肋位，为防撞舱壁，距首垂线7.26m。在船尾#9、#25#57、#5790、#90#123、#123#155、#157#162肋位设压载水舱，主要是为了在空载时调节其浮态和纵倾。在#25155肋位内设有高度为0.80 m的双层底。机舱设在#9#20肋位，长度为5.50 m。在#20#25肋位设燃油舱。货舱设在#25#155肋位。2.8 推进设备本船由两台X6160-1A柴油机，直接带动外旋式螺旋桨，螺旋桨为GD-4叶桨，材料为锰黄铜。第三章 船舶主要要素估算3.1排水量的确定用载重量系数法初步估算排水量，1其中DW为设计船的载重量，为载重量系数，一般中小型货船的在0.570.70之间，本船取0.68设计船由上海航行至重庆，按续航力2500km计算。自持力按过三峡大坝和葛洲坝的时间为12h计算。 自持力=R/24V+0.5=2500/(24*18.52)+0.5=6.2 天载货量 =3000 t 人员重 =12*65kg=780 kg人员行李重 =12*60kg=720 kg食品及淡水重量=自持力*人数*定量=6.2*12*（3.5+200）=15140 kg取燃油重量 =50 t取滑油重量 =4%=2 t取备品重量 =14 t载重量DW=+=3000+0.78+0.72+15.14+50+2+14=3082.64 t1=3082.64/0.68=4533 t3.2 船舶主尺度的确定根据吃水限制取吃水d=3.2 m根据巴氏公式 对于内河船c取8.48.8，本船取c=8.7=99.6 m 取L=100 m 取 则B=100*0.1+5.5=15.5 m 取B=17m L/B=100/17=5.89 =4.69 m 取D=5.0 m3.3舱容校核主船体容积 取=3=0.9 取 c=0.01B=0.01*16=0.16 m=5.0+0.16+0.02=5.18 m主船体容积=0.9*95*16*5.8=7087 m货舱容积V= 取c=0.56 V=0.56*95*16*5.0=4256 m所需货舱容积 取煤的积载因数=1.4 取=0.99=3000*1.45/0.99=4242 m 883 mm所以本船干舷满足要求3.5 本章小节 本次主要要素估算中，已知载货量，先估算出船舶的载重量，再利用载重量系数法估算出排水量，然后根据有关限制条件和统计公式估算出船舶的主要要素。最后对所估算的要素进行舱容校核和干弦校核，确保其满足要求。 第四章 型线设计4.1 型线设计的要求船体型线是关系船舶技术经济性能的全局性设计项目之一。主尺度确定之后，型线设计应与总布置设计互相配合进行。正式的型线图是后续的结构设计、性能计算、舱室布置、和放样建造的依据，型线设计的好坏直接影响到船舶的快速性、稳性、耐波性等性能，同时也会影响到船舶的总布置和建造工艺。因此，型线设计必须考虑到下述三个方面：4.1.1 要保证设计船具有良好的航海性能。船舶的快速性在型线设计中是一个重要的部分，型线设计时，在保证船舶的快速性的同时还要兼顾操纵性操纵性、耐波性、和稳性。一般来说，船体水下部分的形状和参数主要从快速性、耐波性、操纵性和稳性方面来考虑，水上部分的形状特征主要从耐波性、稳性以及碰击等方面来考虑，并与水下部分在几何上合理地配合。本船为普通的散货船，航速为较低，但由于受航道限制，要求船舶要有良好的操纵性，所以把本船设计成为双尾、双桨、双舵，同时尽量设计较大的舵面积，以保证其操纵性。4.1.2 应满足总布置的要求。新船在型线设计时，要考虑与总布置有关的甲板地位、船舱尺度、机舱和设备的布置、浮态调整等。本船在船尾部上层建筑有船员居住甲板，驾驶甲板和罗经甲板，货舱位于船体中部，设计为纵通大开口，机舱位于船舶的尾部，采用双主机推动，在船的首尖舱、尾尖舱、顶边舱、底边舱和双舷侧内设有压载水舱，调整船舶浮态和纵倾。为减小船舶对水体的污染，还设计了生活污水舱，全船生活污水集中到生活污水舱后，用专用设备处理后再排出船外。4.1.3 考虑结构合理性和施工、维修的方便本船在设计时为达到结构合理、简易，施工、维修方便，除了尾部的双尾在设计线型时应比较注意以为，其他部分型线曲度变化不大。4.2 主要型线要素的影响4.2.1 棱形系数本船的傅汝德数=0.16，的阻力中摩擦阻力所占的比重较大，而剩余阻力所占的比重较小，傅汝德数主要影响剩余阻力，虽然选取较小的傅汝德数可以减小剩余阻力，但对总阻力的影响不是很大。因为棱形系数等于方形系数除以中横剖面系数，一般低速散货船的中横剖面系数都比较大，所以棱形系数一般接近方形系数。4.2.2 浮心纵向位置在一定的棱形系数下，浮心纵向位置，决定了船的前半体和后半体的相对丰满度。当浮心位置改变时，前体兴波阻力和后体形状阻力的相对比例也发生变化。因此，对应于给定速度的船，存在着一个阻力最小的最佳浮心位置。另外，从推进效率上看，浮心位置稍后于阻力上最佳位置（如向后0.2%0.3%Lbp），这样可增大，但过分后移也会产生不利影响。4.2.3 横剖面面积曲线形状本船属于低速船，兴波集中在首端部，从这点出发，希望横剖面面积曲线的首段型，但本船的棱形系数又比较大，这样会使其与平行中体连接处出现肩点，反而增加兴波阻力，因此本船横剖面面积曲线的首段采用直线行。同时在去流段使平行中体向后缓和过度。4.3 型线设计的方法型线设计的方法有自行设绘法、母型改造法、系列船型法、数学型线方法等，本船的型线设计采用的是母型改造法，因为由母型改造法得到的新船型可以保持母型船的型线特征，对新船的阻力和推进等性能更有把握满足要求，这也是母型改造法能深受设计者欢迎的重要原因。4.4 型线设计的步骤4.4.1 主尺度改造设计船与母型船的主尺度不同，利用线性变换的方式，根据设计船与母型船主要尺度的比例，将母型船的型线图按比例缩放，得到设计所需的部分型线。具体操作为：将母型船型线图中的横剖线图、纵剖线图和半宽水线图做成三个外部块，然后再在新的图纸中插入块，同时按比例把块进行缩放，比如在插入横剖线图时，x方向的比例为新船与母型船宽度的比值；y方向的比例为新船与母型船高度方向的比例。4.4.2 绘制格子线主尺度改造得到了三个视图以后，开始正式绘制新船的型线，型线绘制的第一步当然是做格子线。经过缩放得到的格子线当中，除了基线和纵剖线图中的个站线以外，很多是没有用处的，还要根据新船的各水线高度和各纵剖线的宽度进行绘制。本船设计的水线有400WL、800WL、1600WL、2400WL、设计水线（3000WL）、3200WL六条，纵剖线有2000纵剖线、4000纵剖线、6000纵剖线三条，分别在三个视图中绘制出来，得到新船的格子线。4.4.3 绘制外板型表面的投影、甲板边线和设计水线经过比例缩放得到了外板型表面的投影和甲板边线，不过还需要根据设计船舶的情况稍做修改，而设计水线一般不做较大改动。因为新船的吃水比母型船小，尾部用于安放舵的空间明显不足，只把母型船尾部的轮廓进行了改动，为了保证母型船的性能，一般设计水线以下的部分尽量不做修改，设计水线以上部分可以根据设计水线以下部分型线走势和总布置要求等具体情况进行设计。此原则同样适用于以下的横剖线、纵剖线和水线的绘制中4.4.4 绘制各横剖线、水线及纵剖线经过比例缩放后得到的横剖线有些可能不会很光顺，先要。设计船与母型船尾部形状差别比较大，需要把尾部线型进行较大改动，把尾部设计成双球尾。根据横剖线图中的横剖线，严格按照“长对正”，“宽相等”，“高平齐”的原则绘制半宽水线图中的各水线，和纵剖线图中的各纵剖线，务必确保三个视图的对照和线条的光顺，必要时要结合三个视图各自型线的形状进行改动。值得注意的是，在一个视图中改变了某个点的位置或者型线的形状的同时，也要在其他视图上更改相应点位置和型线的形状，确保三个视图的对照关系。在做这部分工作的时候，为了保证三个视图中的各个线条都要光顺，经常需要在三个视图之间改了又改，如此反复多次。型线图的绘制特别需要耐心，不断调整。4.4.5 注字和标注尺寸型线绘制完成后要在型线图中标注文字和尺寸，具体包括：（1） 标注型线和格子线的名称和编号。（2） 在图纸右上方空白处，列出船体主尺度，在左上方列出型值表。（3） 标注首、尾尺寸和其他有关尺寸。（4） 填写标题栏和反向图号栏。4.4 本章小节 本章涉及的参数广，考虑的内容多，要权衡各方面的利弊，设计型线时可供参考的资料较少，但设计出来的型线质量还可以，作为第一次设计，能设计出满足要求的型线图，感到十分满意。型线图见后附图1。 第五章 总布置设计5.1 概 述总布置设计是船舶设计中一项非常重要的任务。总布置的结果对船的使用效能，航行性能以及结构工艺性能有直接影响。总布置设计主要工作包括以下内容：（1）区划船舶主体及上层建筑，包括确定机舱、货舱、油水舱、工作舱室、居住舱室和其他各种舱室的位置和地位。（2）调整船舶浮态，妥善合理地安排船的各部分重量沿船长方向的分布，并且注意控制重量的垂向分布，协调稳性及摇摆性能对重心高度的不同要求。（3）布置船舶舱室和设备，包括各类居住和工作舱室的内部布置，以及舱内（除机器处所以外）和露天甲板上各种设备的布置等。（4）规划各部位的通道和出入梯口。在总布置设计时，除了注意各类船舶布置的特殊要求，还应遵守下列的基本原则：（1）最大限度地满足和提高船舶的使用效能。（2）保证船舶具有良好的航海性能。（3）注意船体结构的合理性及工艺性。（4）满足各有关规范及规则的有关要求。（5）总体布置要便于建造、检查、维修、保养及设备的更换。（6）舱室布置时，要注意考虑工作生活需要，尽力改善船员及旅客的工作和生活条件。总布置设计要结合建筑学和美学要求，注意外部造型与内部装潢，给人以“美”感。5.2总体布局的区划根据新船的技术要求和使用特点，参考有关型船资料，并遵守规则和规范的要求，对全船空间进行合理的安排。5.2.1主船体内船舱的划分该部分的总布置设计主要是确定水密舱壁，甲板和平台、边舱及双层底等的设置与划分等。划分时要满足法规和规范的规定，要符合使用要求，要与适宜的船舶性能相配合。还要考虑诸如结构、强度以及建造工艺等各种因素。（1）水密舱壁为了保证船舶的安全和结构强度上的需要，主船体内必须设置一定数量的水密舱壁。机舱前后端应为水密舱壁，防撞舱壁的设置应符合规范的规定。本船分别在#9、#20、#25、#155、#157设置五道水密横舱壁，同时51、#77、#103、#129设置四道水密横舱壁，间隔为13 m。（2）机舱的部位长度机舱的部位与长度影响全船不同区域的布局和上层建筑的位置，从而影响船舶的使用效能和技术经济性能。按机舱沿船长所处的不同部位，可以把船分为艉机型、中机型和中艉机型船等。本船采用艉机型，缩短了轴系长度，提高了轴系效率，降低了造价，且不需设置轴隧而损失舱容，并有利于结构的连续性与工艺性。但艉机型船的浮态调整较为困难，而且艉机型船由于尾部型线收缩，机舱布置地位的利用率较低，会导致机舱长度增加。（3）甲板甲板和平台的设置是对主船体的垂向分隔，设置时应考虑层数和层高。设计船属于内河散货船，考虑其使用要求，设置有主甲板、驾驶甲板、顶篷甲板即能满足需要。（5）液舱液舱的设置应与机舱布置相协调，并注意对浮态、完整稳性和破舱稳性的影响。设计船的液舱主要是燃油舱、压载舱。燃油舱一般布置在机舱前端或两侧，设计船将其布置在机舱前端，压载舱布置在货底和艏尾，并采用水密舱壁与其他舱室隔开。5.2.2上层建筑划分设计船上层建筑主要是驾驶室、船员居住舱室，属于甲板室。其尺度的确定主要考虑布置地位的需要、重心高度、受风面积、驾驶视线等因素。上层建筑的外观造型也是总布置设计的一项重要内容。总体布局时，必须根据船的用途、尺度和航速，把主体、上层建筑及桅杆等单元体从总体外观上协调，使其具有自己的特性及风格。本船上层建筑轮廓根据甲板边线而设计，基本和甲板边线平行，保证了整体的美观，上层建筑甲板的固定的高度为930mm的栏杆。5.3舱室和通道布置5.3.1生活舱室的布置设计船船员舱设置尾部，共有四个双人间和四个单人间，满足全船船员十二人的居住需求，同时设置有餐厅及厨房，餐厅兼做会议室，其布置和面积均满足5.3.2工作舱室的布置设计船的工作舱室主要包括驾驶室、舵机舱等。驾驶室一般位于最上层，其布置应充分考虑到驾驶人员的视线少受阻挡。驾驶室在船宽方向一般不通至两舷，留出的两舷甲板用于驾驶员瞭望观测。为保证驾驶员的视野，驾驶室的窗应该有足够的数量和尺寸，并应在中心线有一扇窗。设计船的驾驶室设置符合相关要求。舵机舱设置在机舱之后，其舱内设备符合规范的相关规定。5.3.3通道的布置船上的通道包括人行通道和货物通道，设计船不涉及货物通道。人行通道的布置原则是：满足使用和安全要求；符合相关规则和规范的规定；通行便捷并节省布置地位。室内水平通道（即走道）的布置从使用方面来看，尽量直通，不迂回曲折。垂直通道中的梯道布置应尽可能上下对齐，扶梯位置要明显、易寻。通道要分主次，主要通道应宽敞。通道设计除了要满足人员平时出入需要外，还必须满足法规关于脱险通道布置的要求。当船舶发生海难时，脱险通道应不妨碍人员的撤离和救援工作。船员室外通道主要考虑船员到达各处甲板操作处所的方便。梯子布置除了要考虑各层甲板之间设置斜梯（因地位限制无法设置斜梯时可以采用直梯），还要设置进入各深舱及空舱的梯子，到深舱及空舱的梯子一般可以用直梯。设计船在各层甲板和平台上均上设置了外走道，同时设置了通至上下层甲板的斜梯：驾驶甲板设置了两个通向主甲板的斜梯，分别设置在驾驶甲板的左前方与又后方；顶棚甲板设置了一个通向驾驶甲板的直梯，设置在顶棚甲板的后方；机舱有两个通向的斜梯，分别设置在机舱的两侧；5.4主要舾装设备布置主要介绍外舾装设备的布置，包括舾装设备、锚泊和系泊设备、救生设备、信号设备的布置。（1）舵设备布置一般船舶的舵均布置于船尾螺旋桨的尾流中。此时，舵可以利用螺旋桨尾流来提高舵效，同时舵也可以起到整流作用，从而改善推进效率。舵的下缘一般不低于基线，以防止搁浅时舵被碰坏，也不高于螺旋桨盘面的最低点，以便充分利用螺旋桨尾流。舵的上缘应尽量接近船尾底部，以降低舵杆弯矩，并减少舵上缘的绕流，从而提高舵效。设计船采用双舵，以配合双桨，更好的提高推进效率。（2）锚泊和系泊设备布置锚泊设备的布置，应根据船舶种类、航区和舾装数，按有关船级社规范的要求进行配置。系泊设备按规定配备，首尾各设一对平行于船体中心线的带缆桩，兼作拖桩用；系缆用的缆桩应布置在舷侧，两舷对称布置；绞缆机械和绳车作适当安排；导缆器和导缆孔的配置与带缆桩结合考虑。（4）救生设备的配备与布置救生设备的配备符合规范规定，其布置便于需要时使用。（5）信号桅和信号设备信号桅的位置和高度按信号设备法规关于信号灯安装的规定来确定。信号设备的配备与布置符合相关规范与规则的规定。5.5外部造型与内装设计5.5.1外部造型设计船舶外部造型包括主船体、上层建筑和设备部件的造型，它们协调一致，形成统一的整体。造型遵循美学原则：体现船舶的特征；表现船的“前进感”和“速度感”，显示出动态的均衡与稳定；造型力求协调、匀称和统一，在形式和内容上也要统一；造型具有独特的风格和时代感。总体布局处理上，考虑了外形轮廓的光顺，呈流线形状；选择了比较恰当的比例关系和合理的尺度；门窗、开孔、栏杆等部件的细节处理上，注意韵律感和节奏感；突出视觉焦点。5.5.2内装设计内装设计包括室内空间处理、家具、平面和立面修饰、装潢处理、艺术修饰。内装设计的美学原则：恰当而完善地体现舱室功能，并服从于舱室功能。舱室面积、空间大小，室内家具设备的尺寸和位置应与人体尺度、人的动作和活动地位相配合。舱室的一切设施和布局的安排应以人为中心，为人服务，应体现内容和形式的统一。合理地处理室内空间、设施等尺度的比例关系。室内布局匀称，格调和谐，规整而不呆板，变化而不杂乱，在变化中求得统一。5.6本章小结在考虑了多方面的内容，参考了母型船总布置资料后，对本船作总布置设计。主要包括各舱室和梯道的布置设计。设计船的主体舱室比较简单，空舱和压载舱的位置和长度可根据需要而调整，舱室布置重点在人员通行的便捷性和甲板室内的适居性。总布置图见附图2。第六章 吨位计算6.1 概述船舶登记吨位（RT）是指根据国际航行船舶吨位丈量公约或船籍国政府制定的丈量规则核定的“登记吨位”，包括总吨位（GT）和净吨位（NT）。总吨位是以全船围弊处所的总容积（扣除特别规定的免除处所以后）来量计，它表征了船舶的大小。净吨位是按船舶能用于盈利部分的有效容积（即载货处所容积和以乘客人数折算所得的容积）来量计，它表征船舶盈利的一种能力。6.2 登记吨位的作用登记吨位是影响船舶经济性的重要指标，其作用可归纳如下：总吨位GT主要用于：表示运输船舶的大小；统计世界或一个国家（地区）或一个公司的船舶拥有量；计算造船或租船费用；作为执行公约规则和配备安全设施的依据；有些国家作为造船补助金、以至船员工资等的计算依据；船舶检验、吨位登记、丈量的收费标准；作为引水费、拖船费、浮筒费和进坞费等的收费标准。净吨位NT主要用于：吨钞税、港口费、灯塔费、码头费和代理费等的计算标准；计算运河的通行费，等等。6.3 吨位丈量与计算6.3.1 量吨甲板下围蔽处所的型容积 式中：d设计满载吃水，m； 设计满载吃水时的方形系数； 设计满载吃水时的水线面系数； 设计满载水线长， m； B船宽， m； D型深， m； 修正型深，m ，按下式计算： =D+(+) m其中：h梁拱高， m； 船首弦弧高度， m； 船尾弦弧高度， m。本船：设计满载吃水d=3.0 m；设计满载吃水时的方形系数=0.796；设计满载吃水时的水线面系数=0.924；设计满载水线长=88.55；船宽B=16.2 m；型深D=4.0 m；梁拱高h=0.2 m；船首弦弧高度=0.190 m；船尾弦弧高度=0.246 m； =4+(0.190+0.246)=4.173 m =5020.66 6.3.2 量吨甲板以上围蔽处所的型容积（1）尾部第一层甲板室容积A=2*（5327.6+4*5608.5+2*5882.5+4*6138.8+6351.6）=2*55172830 mm =110.35 m=(1967.2+2003+2037.4+2068.6+2099.3)/5=2035.1 mm =2.0351 m = A*=110.35*2.0351=224.57 m （2）尾部第二层甲板室容积 =2*（4071.4+4*4564+4884.5）=77100383mm =77.10 m =2.1 m = A*=77.10*2.1=161.91 m（3）船艏锚机房容积 =（2096.8+4*2134.4+2168.2）=7468183 mm =7.47 m B=4 m = A*=7.47*4=29.88 m（4）货舱口容积=65*13.1*0.5=425.75 m=+=224.57+161.91+29.88+428.75=845.11 m6.3.3 量吨甲板以上应计入的固定载客的开敝处所的型容积 量吨甲板以上应计入的固定载客的开敝处所的型容积 =06.3.4量吨甲板以上应计入的固定载货的开敝处所的型容积 量吨甲板以上应计入的固定载货的开敝处所的型容积 =06.4 总吨位与净吨位6.4.1 总吨位船舶的总吨位（GT）按下式求得：GT=V式中：扣除免除部分后所以围弊处所的型容积V=+= 5020.66+845.11+0+0=5865.77 m =0.23+0.016lgV=0.23+0.016*lgV=0.2903GT=V=0.2903*5865.77=1702.8 6.4.2 净吨位船舶的净吨位按下式求的：NT=GT货船=0.56 NT=GT=0.56*1702.8=953.66.5 本章小节 本次吨位计算根据船舶与海上设施法定检验规则（2004）的有关规定进行。扣除免除部分后，围弊处所的型容积V为量吨甲板下围蔽处所的型容积、量吨甲板以上围蔽处所的型容积、量吨甲板以上应计入的固定载客的开敝处所的型容积 、量吨甲板以上应计入的固定载货的开敝处所的型容积 四部分的总和，总吨位GT根据V计算，净吨位NT根据总吨位GT计算。值得注意的是，这里计算所得的登记吨位与平时人们接触的“吨”概念是不同的。第七章 舵设计及计算7.1概述舵设备是船舶主要的操纵设备。船舶操纵性是船舶的重要性能之一，从广义来讲是泛指船舶对驾驶者操纵的反应能力。它包含两个相互相关的性能，即航向稳定性和回转性。航行稳定性是指船舶保持既定航向，作直线运动的能力；回转性是指船舶按需求由直线航行进入曲线运动的能力。良好的船舶操纵性必须依靠操纵设备来保证。船舶的操纵设备很多，舵设备因其结构简单、工作可靠，是目前使用最广泛的操纵设备。.本章主要进行舵的设计和水动力性能及舵力的计算。水动力特性按NACA0018型资料计算，利用普兰特公式把展弦比=6的机翼的水动力性能，换算成本船展弦比=0.81的机翼的水动力性能，从而得到设计船舶舵正车和倒车时的舵力。7.2 舵的作用原理利用转动舵叶来改变航向时，有一系列水动力作用过程。当舵以速度v运动，或者说水以速度v流经舵时，舵就相当于一个在流场中运动的一个有限翼展的机翼。当舵角为零即舵处于正中位置时，舵叶两面流线对称，舵上并不产生水动力。当舵转过某一个角度时，就相当于机翼以一个功角、速度运动，此时舵叶两侧流线的对称性被破坏。由伯努利方程可知：翼背处流线长、流速高、压强低；翼面处流线短、流速低、压强高，在机翼的两侧形成了压力差。舵叶上各点的压力均去舵叶表面的法向方向。由于流体具有粘性，对舵产生沿舵叶表面切向上的摩擦力。二者的合力，即为舵叶上的舵压力。将舵压力沿平行于舵运动的方向分解即得到舵的阻力，沿垂直于舵的运动方向分解即得到舵的升力，舵的升力可用于计算由舵产生的转船力矩；若将舵压力沿舵的中心线方向分解，则可以得到舵的切向力和舵的法向力，舵的法向力可以用于计算舵杆扭矩。7.3 舵叶有关参数的选择7.3.1 舵面积的确定的正确选定是舵设计的重要内容。舵面积增大，对提高船舶的回转性和直线稳定性都有好处，因此是能使操纵性全面改善的主要因素。但是舵面积大舵机功率、舵设备重量和所占空间，船舶航行阻力也有所增加，且舵高受到船尾空间的限制，舵面积大到一定程度，由于展弦比下降，反而使舵效率降低。当舵面积大到一定程度以后，对回转性的影响就不那么显著了。再者舵的宽度也不宜伸出船体的遮掩范围。因此，在一个适当的数值范围内正确选择舵面积非常重要。一般内河民用机动驳船舵面积比本船实际情况取=3.5%按照挪威船级社最小舵面积公式：= =0.018975本船满足要求总舵面积= Ld=0.035*85.55*3=8.98 单舵面积=4.49 7.3.2舵展弦比的确定从航向稳定性的要求来看，希望展弦比大一些，但是增大展弦比会过早失速，可能影致舵高较小，在舵面积确定的情况下展弦比的变化范围不大。结合本船尾部线型的实际情况，取舵高h=1.9 m，舵宽b=2.36 m，展弦比=0.81。7.3.3 舵平衡比的确定舵的平衡比是指舵在舵杆中心线以前的面积与整个舵面积的比值。由于作用在舵上的水压力中心是随舵角大小而变的，因此所谓平衡舵