专利名称：一种适于沿海和长江水域的水上散货运输装备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及船舶制造与设计技术领域，尤其是涉及一种适于沿海和长江水域的水上散货运输装备。
背景技术：
一方面，现有沿海运输船舶的设计吃水比较大，在沿海和江河浅水航道航行时载重量受到限制，经济效益较差。现有沿海船大多为老旧的远洋货轮，存在船型与航道、电煤码头不匹配问题，船舶超长，吃水过深，经常产生亏舱，难于提高浅水航道的运能。随着我国经济的快速发展，对电力的需求逐年加大，电力的建设也在加快，电煤运输需求继续增加。同时，国家对水上运输安全的要求日益提升，对老旧船、沙滩造船的管理日趋严格。目前，我国节能减排形势严峻，沿海的船舶油耗大、排放高，不利于保护环境，难于适应国家推行的节能减排要求。另一方面，早在2000年，交通运输部就印发了 “公路水路交通发展阶段目标”，要求在长江、珠江三角洲及其干流全面推进船型标准系列化工作。船型标准进程有利于充分发挥长江、珠江航道通行能力，优化运力结构，提高运输现代化水平。为提高沿海运输船舶在同等吃水条件下的载重量，提高经济效益，有必要设计符合我国沿海、长江和珠江三角洲水域等浅水域通航要求的标准船型。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种适于沿海和长江水域的水上散货运输装备，以解决上述问题。为了实现上述设计目的，本实用新型采用的技术方案如下一种适于沿海和长江水域的水上散货运输装备，所述水上散货运输装备为船舶， 包括船艏、船体舯部、艉部和货舱，所述船舶包括垂线间长、型宽和型深，所述垂线间长与所述型宽之积为所述型深的390 460倍。所述船舶的垂线间长为200 215m，型宽为32. 26 33m，型深为15. 5 16. 5m。所述船舶的垂线间长为200m，型宽为32. 26m,型深为16. 5m。。所述船舶的垂线间长为215m，型宽为33m，型深为15. 5m。所述船舶的吃水为0. 32B 0. 33B。所述货舱为5个，所述船舶的船舶方形系数为0. 822。所述船艏外形曲面为低兴波阻力曲面。所述艉部的截面为U型。所述船舶的船体外壳的线型全部为流线型设计。本实用新型在船舶的线型设计过程中，以优秀母型船为基础，结合线型设计经验和计算流体动力学(CFD)的数值模拟技术，经过多轮优化得到了该船线型。在基于计算流体动力学(CFD)技术的数值模拟和优化过程中，以船体兴波阻力最小化为目的，计算了上百种变化船型，最终确定了试验线型。之后还通过与国外著名水池的合作，对线型作了进一步的改进和优化，最终确定了目前的船体线型。数值模型和拖曳水池试验结果均表明该船型兴波阻力较低，表明艏外形曲面为低兴波阻力曲面。本实用新型在船型的线型设计时充分考虑了线型的三向光顺。数值模拟和船模试验表明，设计航速下该型船舶船体周围的流动顺畅，不存在明显的漩涡或流动分离；即所述船舶的船体外壳的线型全部为流线型设计。本实用新型船尾部U型截面如图3所示，采用U型截面的尾部使得船体尾部伴流均勻，有利于提高推进效率，并降低螺旋桨引起的振动；同时也不会明显的增加船体阻力。木实用新型的目的就是要克服现有船舶的吃水而导致的装载量受限制和进江船舶的操纵性的问题，提供一型装载量大、推进性能和操纵性优秀的沿海浅吃水肥大型船。本实用新型的特点是在相同吃水条件下能够达到较大的载重量，油耗小、操纵性能好、排放低，有利于保护环境，符合未来节能减排的要求，符合交通运输部大力推行的船型标准化工作，有利于提高我国沿海、长江及珠江水域运输现代化水平。本实用新型有高于目前在沿海经营的一般船型的航速，可使船舶在需要加速抢台风、赶潮水、控制抵离港时间时，有良好的机动性。现有在沿海经营的船舶多数为从远洋退下来的老旧船舶，航速普遍较低，难于适应我国沿海和江河航道航行的船多航道窄的复杂情况。另外根据国内沿海运输的特点，其船舶需频繁靠离码头，再加上一些发电厂在沿江区域，因此船舶的操纵性尤为重要。其次是国内贸易船要求在较短的时间内将压载水排空，因此采用常规的设置风暴压载舱是不可取的。本实用新型涉及主要在浅水区域航行的船舶，具体地指一种浅吃水肥大型的船体，在船体的线型上经过国内外著名水池多次优化，即采用当今最流行的软件计算流体动力学(即CFD)对本船的线型进行快速性的模拟，以克服吃水浅而导致的船舶阻力增加、螺旋桨推进效率较低问题。它包括船艏、船体舯部、艉部外壳以及货舱部分，并且多次进行船模快速性试验，对本船的航速进行预报。本实用新型与现有技术相比，其优点在于1，本实用新型为适应沿海航区的浅吃水船舶，可减少船舶在进出港时受潮水影响而造成船期损失。2，本实用新型的外形曲面设计成更能降低船舶的兴波阻力。3，本实用新型的艉部截面设计为U型，有效解决了螺旋桨来流不畅的问题，进一步提高推进效率，提高航速。既有良好的浅水通过能力，又有优秀的阻力性能和推进性能， 还具有良好的耐波性和操纵性，有足够的完整稳性和破舱稳性。4，本实用新型的船舶线型，经过各种不同船舶线型和尺度的船模水池试验和实船测试，证明本实用新型的船舶的综合性能优秀，理论抗风能力最高可达蒲氏8级。5，所述船舶由于总体吃水和船宽比例与一般船舶不同，因此可以设计成5个货舱，比一般大型散货船6个货舱设计要少一个货舱。这样设计的好处是每个航次可以减少船舶装卸货时间约8个小时，并且不需要利用货舱来作为风暴压载水舱。由于船舶形状比较扁平，在满足稳性的情况下，其压载水舱设计较小，排放压载水的时间约8小时。6，同时为了解决操纵性的问题，本船采用国际上认可的高升力舵，即襟翼舵，该舵比常规舵提高升力约60%左右，因此木船的操纵性将优于采用常规舵的船。7，由于所述船舶的结构强度按照直接计算方法设计，船舶用钢重量大概为7500t 左右，比一般同吨位船舶的重量要轻至少1000吨。对目前的沿海运输船情况进行调查，经过综合比较，所述船舶具有较好的经济性能。由于船舶形状比较扁平，在满足稳性的情况下，其压载水舱设计较小，排放压载水的时间约8小时。航速14节时，油耗约26. 6t/天；航速15节时，油耗约34. 5t/天。与我国现有最新的57000吨散货船、45000吨散货船等船型参数进行了对比，在航速同为14节的相同情况下，所述船舶的经济性要比57300吨散货船船型好，本船与其它船型的对比采用GB/T 3886-2002，其主要性能评级指标详细见下表。
权利要求1.一种适于沿海和长江水域的水上散货运输装备，所述水上散货运输装备为船舶，包括船艏、船体舯部、艉部和货舱，其特征在于，所述船舶包括垂线间长、型宽和型深，所述垂线间长与所述型宽之积为所述型深的390 460倍。
2.根据权利要求1所述的适于沿海和长江水域的水上散货运输装备，其特征在于，所述船舶的垂线间长为200 215m，型宽为32. 26 33m，型深为15. 5 16. 5m。
3.根据权利要求2所述的适于沿海和长江水域的水上散货运输装备，其特征在于，所述船舶的垂线间长为200m，型宽为32. ^m，型深为16. 5m。
4.根据权利要求2所述的适于沿海和长江水域的水上散货运输装备，其特征在于，所述船舶的垂线间长为215m，型宽为33m，型深为15. 5m。
5.根据权利要求1至4任意之一所述的适于沿海和长江水域的水上散货运输装备，其特征在于，所述船舶的吃水为0. 32B 0. 33B。
6.根据权利要求1至4任意之一所述的适于沿海和长江水域的水上散货运输装备，其特征在于，所述货舱为5个，所述船舶的船舶方形系数为0. 822。
7.根据权利要求1至4任意之一所述的适于沿海和长江水域的水上散货运输装备，其特征在于，所述船艏外形曲面为低兴波阻力曲面。
8.根据权利要求1至4任意之一所述的适于沿海和长江水域的水上散货运输装备，其特征在于，所述艉部的截面为U型。
9.根据权利要求1至4任意之一所述的适于沿海和长江水域的水上散货运输装备，其特征在于，所述船舶的船体外壳的线型全部为流线型设计。
专利摘要一种适于沿海和长江水域的水上散货运输装备，所述水上散货运输装备为船舶，包括船艏、船体舯部、艉部和货舱，所述船舶包括垂线间长、型宽和型深，所述垂线间长与所述型宽之积为所述型深的390～460倍。本实用新型为适应沿海航区的浅吃水船舶，可减少船舶在进出港时受潮水影响而造成船期损失；本实用新型的外形曲面设计成更能降低船舶的兴波阻力。
文档编号B63B9/00GK202186481SQ20112020317
公开日2012年4月11日 申请日期2011年6月16日 优先权日2011年6月16日
发明者何海, 刘晓阳, 徐芝良, 李振宇, 杨博, 杨玮, 汤金顺, 王峰, 王立红, 石慈忠, 范崇学, 衷爱东, 邱波, 陈康, 陈毓珍, 马玲, 高勇军 申请人:深圳远洋运输股份有限公司