船舶设计原理复习资料(5)

23、 调整货舱满载状态的纵倾的方法有哪几种？ 改变油、水舱的位置，即把燃油或淡水舱的位置，适当移动，使船的重心位置该改变；移动机舱的位置，适用于中机型或中尾机型船；首部设空舱，适用于尾机型船重心Xg偏前，浮心Xb偏后，以至出现不允许的首倾的情况；改变浮心位置，适用于通过改变载重量的布置而不能使船达到适宜浮态的情况，就要根据Xg来调整浮心位置Xb，重新设计船体型线。

26、 为搞好船舶总布置设计，应注意哪些问题？遵循正确的设计原则；与各方面协调配合；满足各种规范要求；注意借鉴与创新。

第十五章

船舶主要要素的选择确定，各自要综合考虑哪些因素？其中的主要因素是什么？

（1）船长L船长L是表征船舶大小的最主要的因素之一，所联系的方面非常广泛。

① 浮力。L的增减，对排水量△=ρkLBTCb的影响很大。当船的各部分重量之和大于△时，可以通过加大L来解决重量与浮力的平衡问题，但影响的面较广。

② 航速。L对船舶的阻力有较大的影响，在不同的傅氏数Fn下，Rf及Rr占总阻力的百分数是变化的。对Fn＞0.3～0.4的中高速船舶，加大船长有利于减少阻力。而对于Fn＜0.25～0.3的低速船舶，要特别注意不使阻力激烈增加而经济上有利的经 济船长Le概念。

③ 总布置。包括舱容与甲板面积两个方面，L选小了，布置不下，L太大又不紧凑。这里也存在一个满足容积及甲板面积要求的适度L。

④ 经济性。这里主要是指船体重量等变化引起的船造价的增减。增加L将导致船体钢料Wh等重量有较大增加，如要保持有相同的载重量，则船的排水量△将加大，造价及相应的费用增加。同时，L的大小又将使船的快速性能不同，会影响到船的营运成本。

⑤ 耐波性。L与船的耐波性关系很大，当船的△一定时，采用较长的船长，对改善耐波性有利，如可减少纵摇与砰击，减小甲板浸水及在波浪中维持较高的航速等，特别是对中型船舶是这样。

⑥ 抗沉性。增加船长L对改善抗沉性有利，包括可浸长度增加和海损时稳性损失相对下降。

⑦ 操纵性。加大L将使船舶全速回转时的直径加大，且使船在曲折和狭窄的航道中航行增加困难，但有利于增加航向稳定性。

⑧ 限制因素。选择船长是应考虑到港口、航道、船台、船坞等的限制条件。

选择船长时所应考虑的侧重点也有所不同：载重型主要考虑浮力、航速；容积型船为舱容及甲板面积、航速；港作拖轮为操纵性；海洋客船、救助拖船、舰艇则是航速和耐波性。对于国际航线的船舶，取短的船长有利于降低有关的营运开支。

（2）型宽B选择B是应考虑的因素有：

① 浮力。B是构成浮力的因素之一。

② 稳性。B对初稳性的影响很大。增加B会引起初稳心高GM的迅速提高，在排水量Δ基本不变时，用减少吃水T的办法以增加B，比用减少L的办法来增加B的效果更好。B的大小要适中，即在保证GM值符合安全和使用要求的情况下，应兼顾到船的横摇缓和。

③ 总布置。B的大小与布置有关，特别是中小型双桨船的机舱布置等与B的关系较大，要引起注意。 ④ 快速性。在Δ和L基本不变的情况下，如结合减小方形系数Cb以增加B，一般对阻力是有利的，特别是对中高速船舶、且其Cb偏大的情况更是这样。如果是用减小T来增加B，对阻力一般影响不大，但对推进不利。

⑤ 耐波性。通常认为增加B对改善船的纵摇和升沉是有利的，但若导致GM过大，将使船的横摇固有周期TΦ减小，船在波浪中的横摇加剧。

⑥ 造价。如果从船体结构重量角度考虑，减少L以增加B是有利的。

⑦ 限制因素（河道、闸门、船坞等宽度）。B的大小还受到河道、闸门、船坞等宽度的限制。

从技术与使用角度考虑的主要要素是浮力、总布置和稳性；从技术与经济角度考虑的主要要素是浮力、总布置和造价。

（3）吃水T选择与确定T时应考虑的因素有：

① 浮力。T是构成船的浮力因素之一。如果T不受限制，加大T以增加Δ，是比较有利和合理的措施。 ② 造价。在排水量Δ基本不变时，增加T以减小L或减小B，都会使船体钢料重量等减轻，其中尤以减小L的效果更为显著，对降低造价有好处。

③ 快速性。在Δ一定是，保L、B不变，增加T以减小Cb，将使剩余阻力有所降低，且对增大螺旋桨直径，提高推进效率有利，对耐波性也有好处。

④ 稳性。增加T而减小B将使船的初稳性下降。

⑤ 操纵性。如果考减小L来增加T，对船舶的回转性和航向稳定性都是有利的。

⑥ 限制因素（航道、港口的水深）。航道、港口的水深是限制船吃水的主要因素。

选择吃水T是从保证浮力及螺旋桨有适宜的直径两方面考虑。

（4）方形系数Cb选择与确定Cb时应考虑的因素有：

① 浮力。方形系数Cb是构成船的浮力因素之一。

② 快速性。加大Cb以减小构成△的其他要素，将使船的摩擦阻力减小，剩余阻力增加。高速舰船减小Cb通常对改善阻力性能有利，特别是减小Cb以加大L更为显著。中低速船舶因其摩擦阻力Rt占总阻力比例相对较大，减小Cb对阻力的影响不太突出。当Fn已定时，有与其相配合的Cb值，以保证船的快速性及经济性。

③ 造价。从减小船体重量以降低船造价观点看，Cb值取大一些有利。

④ 耐波性。减小Cb对改善船在波浪中的纵摇和垂荡运动是有利的；尤其是同时加大L的效果更为显著。 ⑤ 总布置。从保证布置地位观点看，大的Cb有利于货船舱容的合理利用，同时如果Cb取得国小，船体尖瘦，首尾两端的舱室，特别是尾机舱布置发生困难、对双桨船还可能导致轴出口过前。 选择方形系数主要根据浮力、快速性两个基本条件，再结合布置地位和经济性等因素综合考虑

（5）型深D选择与确定D时应考虑的因素有：

① 容积。型深D与舱容等要求的关系极大，包括货舱容积、船主体内的甲板分层和双层底高度等。对小型船舶，D的选择更受机舱高度要求的影响。

② 抗沉性。F加大，浮力储备增加，对抗沉性有利。

③ 稳性。F增加，通常使船的大倾角稳性提高；但由于D的增加将导致船的重心升高，是初稳性值降低。 ④ 耐波性。F增加，对改善耐波性有利，特别是减少甲板上浪，保持甲板干燥等有重要意义。

⑤ 造价。从船体重量角度，加大D有利于提高船体的总纵强度和刚度，对于大型船舶船体重量一般不会由此而增加，又是甚至有所下降。小型船舶的船体重量将随D的加大而增加。

⑥ 限制因素。内河船舶的型深D与上层建筑的总高度要考虑过桥等因素的影响。

对于载重型船，积载因数C小重货船的D按《载重线规范》要求确定；积载因数C的轻货船按舱容确定。对于容积型船，选择D主要取决于上甲板一下各层甲板间高度和舱室高度的要求。对有抗沉性要求的船舶，确定D要注意有足够的干舷值。