《船舶設計原理》重量與重心艙容布置主尺度

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1、《船舶設計原理》重量與重心艙容布置主尺度第三章船舶重量與重心3.1概述排水量是船舶技術性能的重要參數(shù)z—,是船舶設計屮各項性能計算的重要依據(jù)。船舶的排水量即為組成船舶的各項重量之和。船舶的重心位置關系到浮態(tài)和穩(wěn)性。因此，船舶設計和建造中必須盡量準確地計算并控制船舶的重量與重心位置，這是保證船舶各項性能的基本條件。船舶的重量可分為空船重量和載重量兩大部分?？沾亓渴谴暗囊豁椫匾笜?，載重量反映了船舶的裝載能力。在船舶的各個設計階段，重量和重心的估算或計算都是一項必不可少的重要工作。它是隨著設計階段的不斷深入，逐步近似，由粗略到精確。本章主要介紹在船舶設計初期，如何對船的重量

2、重心進行分析，尋求它們與船的主尺度和主要要素之間的聯(lián)系規(guī)律，以便能較準確地進行估算，同時也介紹一些具體的估算方法。3.1.1平衡條件根據(jù)浮性原理，船舶于靜水屮平衡的條件是：重力等于浮力；重力與浮力的作用線在同一垂直線上。如圖3.1.1所示。圖3.1.1船舶浮于水面的平衡條件船在某一裝載情況下的總重量為（單位為：噸，用t表示），此時船體排開水的重量（即排水量）為（3.1.1）式中：水的質量密度dm3）,海水一般為1.025；淡水為1.0；該裝載情況下的型排水體積（m3）；k—附體體積系數(shù)。因為為型排水體積，它不包括外板厚度及附體（如舵、螺旋槳、軸支架、毗龍骨等）在為1.002

3、?1.010,大船取小值，小船取大值，一般可取1.006。L、B、d、CB—分別為船長（通常為LPP）、型寬、吃水及方形系數(shù)。59根據(jù)平衡條件可得浮性方程式：（3.1.2）3.1.2民船重量分類及典型載況1.重量分類船在某一裝載情況下的總重量就是此時的排水量，它由各部分重量組成。通常在設計中將排水量分成空船重量和載重量兩部分，即（3.1.3）式屮：LW—空船重量（t）；民船設計中通常將其分為船體鋼料重量WH、胭裝重量WO和機電設備重MWM三大部分，即；DW—載重量（t）；包括貨物、旅客、船員、行李、油水（燃油、滑油、淡水等）、食品、備品、供應品以及壓載水等。1.典型載況船舶

4、在營運和航行過程中，載重量如貨物、油、水等都是有變化的，隨著載重量的變化，排水量也不同，因此船的各種性能也就有差別。各種排水量屮，取出若干個典型情況的排水量，掌握了這些典型載況，就可以基本上控制船在使用過程中各種載況下的性能。民船通常最基本的典型排水量有以下幾種。①空載排水量：。此時動力裝置管系中有可供主機動車的油和水，但不包括-航行所需的燃料、滑油和淡水儲備以及其他載重量。②滿載排水量：O船舶裝載至預定的設計載重量，這種載況稱為滿載排水量。它是船舶設計吋決定主要要素的出發(fā)點，因此也叫做設計排水量。③壓載排水量：一般貨船在無貨空放航行時，通常都必須加載一定數(shù)量的壓載水，以便

5、保證船舶在空放航行時的適航性能。在核算船舶穩(wěn)性時，法規(guī)對各類船的典型載況均有規(guī)定（見第二章2.3.3節(jié)）。對于一般貨船，通常取四種典型載況，即：滿載出港一設計排水量狀態(tài)；滿載到港一這時船上的油水等消耗品重量規(guī)定為設計狀態(tài)儲備量的10%；壓載出港一船上不裝載貨物，但有所需的壓載水，油水儲備量為設計狀態(tài)之值；壓載到港一船上不裝載貨物，但有所需的壓載水，油水為其總儲備量的10%。客艙還需增加核算滿客無貨出港及滿客無貨到港二種載況。有些船舶如存在對穩(wěn)性更不利的其他裝載情況,如部分裝載或航行中途等情況，則還需核算這些載況的穩(wěn)性。603.2空船重量估算空船重量LW要占設計排水量相當大的

6、一部分，且影響因素很多，不容易估算準確，特別是在設計初期階段。如果船舶建成以后，空船重量與原先估計的相差較大，則對船的技術性能和經(jīng)濟指標都會產(chǎn)生很大的影響。尤其是超重較多時，引起的后果更為嚴重。因此，空船重量估算的準確與否是新船設計能否獲得成功的關鍵之一，對此必須給予充分的重視，估算工作要仔細認真，反復斟酌，切不可粗心大意。船的排水量由空船重量LW與載重量DW組成，不同類型的船舶空船重量占排水量之比差別較大，表321給出了各類船舶的空船重量占滿載排水量的大致比例。表3.2.1各類船舶的空船重量與滿載排水量之比為了便于設計計算和尋求有關空船重量的規(guī)律性，通常按照一定的原則將組

7、成空船的諸重量進行分類。一般將民船的空船重量LW分成船體鋼料重量WH、般裝重量WO和機電設備重量WM三大部分，各部分重量的組成大體包括表3.2.2所列的項目。在船舶設計實踐屮，有些項目的重量歸類會有所不同。例如也有將船體管系的重量歸為艄裝這一部分內(nèi)（表3.2.2中該項重量歸在機電設備部分）。因此在使用母型船重量資料時，應注意實際的分類情況。表3.2.3為各類民船船體鋼料重量WH和舸裝重量WO占空船重量LW的大致比例范圍。空船重量的估算（或汁算）在船舶設計的不同階段，是釆用不同的方法進行的。在設計的初始階段，由于僅有