畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）文獻(xiàn)綜述題 目： 散貨船快速性研究 學(xué) 院： 船舶與建筑工程學(xué)院 學(xué)生姓名：專 業(yè)：班 級(jí)：指導(dǎo)教師：起止日期：年 9 月 15 日船舶快速性研究文獻(xiàn)綜述一、 散貨船概述散貨船，又稱干散貨船，是散裝貨船簡(jiǎn)稱，是專門用來(lái)運(yùn)輸不加包扎的貨物，如煤炭、礦石、木材、牲畜、谷物等大宗干散貨物的船舶。因?yàn)楦缮⒇洿呢浄N單一，不需要包裝成捆、成包、成箱的裝載運(yùn)輸，不怕擠壓，便于裝卸，所以都是單甲板船?？傒d重量在50000噸以上的，一般不裝起貨設(shè)備。由于谷物、煤和礦砂等的積載因數(shù)相差很大，所要求的貨艙容積的大小、船體的結(jié)構(gòu)、布置和設(shè)備等許多方面都有所不同。因此，一般習(xí)慣上僅把裝載糧食、煤等貨物積載因數(shù)相近的船舶，稱為散裝貨船。而用于糧食、煤、礦砂等大宗散貨的船通常分為如下幾個(gè)級(jí)別。（1）總載重量DW 為150000噸級(jí)左右的散貨船，稱為好望角型船。該船型以運(yùn)輸鐵礦石為主，由于尺度限制不可能通過(guò)巴拿馬運(yùn)河和蘇伊士運(yùn)河，需繞行好望角和合恩角，臺(tái)灣省稱之為“海岬” 型。由于近年蘇伊士運(yùn)河當(dāng)局已放寬通過(guò)運(yùn)河船舶的吃水限制，該型船多可滿載通過(guò)該運(yùn)河。（2）總載重量DW 為60000噸級(jí)，通常稱為巴拿馬型。顧名思義，該型船是指在滿載情況下可以通過(guò)巴拿馬運(yùn)河的最大型散貨船，即主要滿足船舶總長(zhǎng)不超過(guò)274.32米，型寬不超過(guò)32.30米的運(yùn)河通航有關(guān)規(guī)定。根據(jù)需要，調(diào)整船舶的尺度、船型及結(jié)構(gòu)來(lái)改變載重量。（3）總載重量DW 為35000噸級(jí)- 40000噸級(jí)的散貨船，稱為輕便型散貨船。其中超過(guò)４萬(wàn)噸的船舶又被稱為大靈便型散貨船。眾所周知，干散貨是海運(yùn)的大宗貨物，這些噸位相對(duì)較小的船舶具有較強(qiáng)的對(duì)航道、運(yùn)河及港口的適應(yīng)性，載重噸量適中，且多配有起卸貨設(shè)備，營(yíng)運(yùn)方便靈活，吃水較淺，世界上各港口基本都可以?？浚蚨环Q之為“靈便型” 。（4）總載重量DW 為20000噸級(jí)一27000噸級(jí)，稱為小型散貨船?？神?cè)嗣绹?guó)五大湖泊的最大船型。最大船長(zhǎng)不超過(guò)222.5米，最大船寬小于23.1米，最大吃水要小于7.925米。用于運(yùn)輸?shù)V砂的船，由于載重量越大，運(yùn)輸成本越低，目前，礦砂船最小的總載重量為57000噸；最大的為260000噸；大多數(shù)為12000噸- 150000噸左右。由于船型高大，在高潮時(shí)岸上的起貨設(shè)備的高度往往不夠高。因此，這種礦砂船在裝卸貨的同時(shí)，利用壓載水的多少來(lái)調(diào)節(jié)船舶吃水高低。（5）大湖型散貨船：是指經(jīng)由圣勞倫斯水道航行于美國(guó)、加拿大交界處五大湖區(qū)的散貨船，以承運(yùn)煤炭、鐵礦石和糧食為主。該型船尺度上要滿足圣勞倫斯水道通航要求，船舶總長(zhǎng)不超過(guò)222.50米，型寬不超過(guò)23.16米，且橋樓任何部分不得伸出船體外，吃水不得超過(guò)各大水域最大允許吃水，桅桿頂端距水面高度不得超過(guò)35.66米，該型船一般在３萬(wàn)噸左右，大多配有起卸貨設(shè)備。二、本課題研究的背景及意義隨著06年爆發(fā)的經(jīng)濟(jì)危機(jī)之后，全球的經(jīng)濟(jì)一直是不太景氣，處在緩慢的回升或停滯不前的狀態(tài)中，在這前提下，人們更加重視成本和效率，力求以最小付出換取最大利潤(rùn)。而對(duì)于全球進(jìn)出口運(yùn)輸中，船舶運(yùn)輸占據(jù)其運(yùn)輸量的大部分，而散貨船的運(yùn)輸量又是占據(jù)船舶運(yùn)輸中的大部分，故而對(duì)散貨船的設(shè)計(jì)要求越來(lái)越高，特別其快速性方面。中國(guó)一直是進(jìn)出口大國(guó)，很依賴海上運(yùn)輸通道，其作用直接影響著中國(guó)的經(jīng)濟(jì)命脈。而在各類船型中，散貨船占據(jù)著重要的地位，故而散貨船快速性研究是非常重要和必要的。綜合船東對(duì)散貨船營(yíng)運(yùn)效率，船舶的油耗，以及對(duì)海洋生態(tài)的保護(hù)，現(xiàn)代對(duì)船舶性能的研究主要集中在對(duì)船舶快速性的研究。三、散貨船快速性研究分析散貨船快速性研究與船舶設(shè)計(jì)其實(shí)本質(zhì)上是包含關(guān)系，船舶的設(shè)計(jì)其實(shí)本身就包含了對(duì)快速性的研究、設(shè)計(jì)，故而其研究方式和其是一樣的，分階段進(jìn)行的。需要在深入分析任務(wù)書和廣泛調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，從全局出發(fā)，提出各種可行方案。通過(guò)繪圖和計(jì)算得出有關(guān)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)或其他指標(biāo)，確定一個(gè)或者幾個(gè)能滿足任務(wù)書要求的設(shè)計(jì)方案及其技術(shù)、經(jīng)濟(jì)論證數(shù)據(jù)，提交有關(guān)方面審查討論。這個(gè)階段的研究工作雖然是非?；A(chǔ)的，但這是后續(xù)散貨船船型設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，所以一定要確?？焖傩詳?shù)據(jù)計(jì)算的正確性以及總布置和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。經(jīng)過(guò)研究散貨船的類型等方面的要求，將初步設(shè)計(jì)劃分成以下幾個(gè)部分：一、散貨船主尺度的確定二、型線圖和總布置圖的設(shè)計(jì)三、重量重心計(jì)算四、散貨船浮態(tài)及初穩(wěn)性計(jì)算五、螺旋槳設(shè)計(jì)葉永心. 在文獻(xiàn)[12] 中簡(jiǎn)要的介紹了在中國(guó)船舶科學(xué)研究中心發(fā)展的升力線設(shè)計(jì)及性能預(yù)報(bào)兩類程序,進(jìn)而介紹了它們?cè)谂灤O(shè)計(jì)方面的應(yīng)用,包括估算螺旋槳最佳直徑、最佳轉(zhuǎn)速、求最大航速、通過(guò)葉梢減載來(lái)控制空泡與激振力,以及改變轂徑比對(duì)性能的影響等。另一方面的應(yīng)用是預(yù)報(bào)螺旋槳的敞水特性,本文給出了四只螺旋槳的理論預(yù)報(bào)值及其與模型試驗(yàn)結(jié)果的比較,還預(yù)報(bào)了兩只槳在非均勻流場(chǎng)中單個(gè)葉片的推力與轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)、推力偏心度。最后應(yīng)用升力線預(yù)報(bào)程序預(yù)報(bào)了切割槳直徑后的性能,與模型試驗(yàn)結(jié)果作了比較,吻合甚好。孫勤，顧蘊(yùn)德，鄭淑珍在文獻(xiàn)[ 6 ]中探討了串列螺旋槳的模型系列試驗(yàn)和圖譜設(shè)計(jì)方法，探討了串列漿的重要參數(shù)(包括槳距比、葉錯(cuò)角以及前后槳的直徑、螺距分布和配合、葉型和葉輪廓等)對(duì)其性能的影響,發(fā)表了兩組串列螺旋槳系列試驗(yàn)圖譜CLB4-40-2和CLB4-55-2,并給出了用圖譜方法設(shè)計(jì)串列螺旋槳的框圖。 對(duì)于直徑不受限制的情況:在(1/2)B_p≥4時(shí),串列槳的效率比相近盤面比的普通槳略高,最佳直徑減少4％以上;對(duì)于直徑受限制的情況:在(1/2)B_p≥4時(shí),串列槳效率皆較相近盤面比的普通單槳為高,其效率增加量隨功率系數(shù)(2/1)B_p的增大或直徑系數(shù)δ的減小而增加。而串列螺旋槳是安裝在同一軸上、同方向轉(zhuǎn)動(dòng)的兩只特定的普通螺旋槳組。與普通槳相比,它對(duì)船體、尾軸幾乎沒(méi)有更多的要求, 從制造、安裝和使用方面看, 也易于推廣差不多對(duì)現(xiàn)有營(yíng)運(yùn)船舶不作任何處理就能裝置串列螺旋槳。在非常規(guī)的船用推進(jìn)方式中,它是最簡(jiǎn)單的一種。應(yīng)業(yè)炬，趙連在文獻(xiàn)[20] 中的船舶快速性中，著重講解了在船舶阻力q-，依次討論阻力的成因、主要特性，確定阻力的方法和減小阻力的途徑；對(duì)阻力相似定律、船模阻力試驗(yàn)、船型對(duì)阻力的影響等重要問(wèn)題都進(jìn)行了比較細(xì)致的探討；此外，還扼要介紹了各類高速船舶的阻力特點(diǎn)。船舶推進(jìn)以螺旋槳推進(jìn)為主，除闡述螺旋槳的基本原理、幾何特征、水動(dòng)力性能、船體與螺旋槳的相互影響、空泡現(xiàn)象及槳葉強(qiáng)度外，著重討論螺旋槳的圖譜設(shè)計(jì)及船．機(jī)一槳的配合問(wèn)題；對(duì)螺旋槳的理論設(shè)計(jì)方法也作了必要的介紹，此外還概略介紹了普通螺旋槳以外的特種推進(jìn)裝置。E C Astagneto,P G Maioli. 在文獻(xiàn)[17]中介紹了鏈傳動(dòng)具有傳動(dòng)效率高、承載能力強(qiáng)、可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳動(dòng)等諸多優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、采礦、冶金、起重、運(yùn)輸、石油、化工、汽車、紡織以及印刷包裝等各種機(jī)械的動(dòng)力傳動(dòng)中在各種工程應(yīng)用中不斷向高速、高精度方向發(fā)展,針對(duì)高速鏈傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)研究已成為該領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一.鏈傳動(dòng)在工程應(yīng)用中主要有等速鏈傳動(dòng)和步進(jìn)鏈傳動(dòng)兩類.本文主要研究以上兩類鏈傳動(dòng)系統(tǒng)在中若干動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)問(wèn)題.論文取得如下主要研究成果:提出并建立了以鏈系統(tǒng)中心距、與鏈條緊邊兩端第一個(gè)滾子嚙合接觸的主、從動(dòng)鏈輪齒的位置角為基本參數(shù),適用于任意結(jié)構(gòu)參數(shù)下具有緊邊與松邊的完整滾子鏈系統(tǒng)的一般參數(shù)化動(dòng)力學(xué)模型.模型中計(jì)輸入軸扭轉(zhuǎn)彈性、鏈節(jié)拉伸彈性、鏈節(jié)慣性力、重力以及從動(dòng)軸阻力矩等多種因素的影響較好地模擬滾子鏈傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)行為,為揭示各種中高速鏈傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性提供一種有效的方法. 基于該參數(shù)化模型,研究并歸納了多邊形效應(yīng)、嚙合沖擊以及鏈節(jié)間隙,扭轉(zhuǎn)振動(dòng)、鏈條緊邊與松邊振動(dòng)及鏈條動(dòng)態(tài)張力變化的影響規(guī)律.研究表明嚙合沖擊會(huì)激起鏈傳動(dòng)系統(tǒng)高階諧波振動(dòng)成分;間隙將導(dǎo)致直接參與嚙合作用的鏈節(jié)沖擊振動(dòng)幅值等。四、 總結(jié)船舶快速性研究的過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)科學(xué)的研究、論證的過(guò)程，它是船舶設(shè)計(jì)的重要組成成分。設(shè)計(jì)過(guò)程是一項(xiàng)涉及面很廣的復(fù)雜工作，對(duì)設(shè)計(jì)的要求也是多方面的。在本文的第三部分中對(duì)快速性研究的內(nèi)容做了粗略的劃分，其實(shí)際工作內(nèi)容還包括很多的方面。設(shè)計(jì)的主要依據(jù)是按照設(shè)計(jì)任務(wù)的要求和相關(guān)規(guī)范的要求來(lái)嚴(yán)格的執(zhí)行，以達(dá)到主要技術(shù)形態(tài)的參數(shù)和指標(biāo)的可靠性。其總體布置設(shè)計(jì)對(duì)散貨船的快速性有十分重要的影響，不僅涉及面廣而且貫穿了船舶設(shè)計(jì)的各個(gè)階段。總之船舶快速性研究的過(guò)程需要設(shè)計(jì)者結(jié)合實(shí)際情況和需要，進(jìn)行創(chuàng)造性的工作。[參考文獻(xiàn)][1] 王公衡.船舶推進(jìn)[M].上海：上海交通大學(xué)教材供應(yīng)科，1959. 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