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目 录
1.主机选型论证????????????????????6 1.1爱尔法估算主机功率 ???????????????6 1.2螺旋桨初步设计????????????????? 9 1.3主机选型???????????????????? 10 2主要机械设备的设备估算???????????????11 2.1燃油系统估算?????????????????? 11 2.2滑油管路设备估算???????????????? 14 2.3冷却管路设备计算???????????????? 18 2.4压缩空气管路设备计算?????????????? 19 2.5舱底水系统??????????????????? 20 2.6压载水系统??????????????????? 21 2.7消防系统???????????????????? 21 2.8供水系统???????????????????? 22 2.9机舱通风系统?????????????????? 24 2.10冷却器的选型????????????????? 26 2.11防污染系统?????????????????? 27 3轮机说明书???????????????????? 28 3.1总则????????????????????? 28 3.2机械设备性能参数???????????????? 31 3.3动力系统???????????????????? 38 3.4船舶系统???????????????????? 40 4.设备明细表?????????????????????45 5.总结????????????????????????56 6.参考文献??????????????????????57 7.致谢????????????????????????58
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1. 主机选型论证
主机是一艘船的“心脏”,主机选型是动力装置设计的主要核心内容。主机的性能直接影响到船舶的各项参数,如船舶的操纵性、运营经济性、可靠性、振动及噪声、以及机舱布置、船舶的可靠性等。表征主机主要性能的参数包括:供油量、平均有效压力、燃油、滑油消耗率、输出扭矩等。
本船是一艘多功能守护船,根据本船的特点,对主机选型提出以下几点要求:
1. 重量和尺寸:要求主机重量轻,尺寸尽量小,以增加船舶载重量,缩小机舱溶剂,增大载重量。 2. 功率和转速:大功率,中等转速,以提高船的推进效率。
3. 燃油和滑油:应对燃油和滑油的要求较低,耗油率低,以减少成本,提高运营经济性。 4. 主机造价、寿命和维修:要求主机造价低,使用寿命长,维修保养方便。 5. 振动和噪声小,稳定性好。
1.1 爱尔法估算主机功率
1.1.1 已知条件:
设计水线长 Lwl=64.958 m; 方型系数: Cb=0.701; 型 宽 B=14.0m; 设计吃水 T=4.50m;
Cb??
L?B?T?K 《船舶原理》(陈祖庆编)P3式1-5
式中:Cb―方型系数;
▽―排水体积; L―船长; B―型宽; T―设计吃水;
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K―系数,一般为1.004~1.01,取1.007
??Cb?L?B?T?K?0.701?64.958?14.0?4.50?1.007 ?2.889?103m3查《船舶原理》(陈祖庆编)P96表5-2,得在32℃时,海水密度ρ=1021.7kg/m
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排水量Δ=2.889×10×1021.7=2.95×10t 航速 V=14.5kn=14.5×1.853×1/3.6=7.463m/s
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1.1.2 相关数据的计算
1.1.2.1 轴系传递效率ηs 由《船舶原理》(陈祖庆编)P131对于有减速齿轮箱的轴系,ηs =0.92~0.94,取ηs =0.94 1.1.2.2 相对回转效率ηr 由《船舶原理》(陈祖庆编)P153对于双桨船相对回转效率ηr=0.97~1.0,取ηr=1.0 1.1.2.3 船身效率ηh
ηh =
(1?t)
(1??)《船舶原理》(陈祖庆编)P155
式中:t―推力减额系数;
ω―伴流分数;
a. ω的计算
对于双桨船, ω=0.55 Cb-0.20
《船舶原理》(陈祖庆编)P153式6-31
式中:Cb―方型系数;
ω=0.55 Cb-0.20 =0.55×0.701-0.20 =0.186
b. t的计算
由商赫公式,对于双桨船 t =aω+b
《船舶原理》(陈祖庆编)P154式6-38
对采用轴包架者,a=0.7,b=0.06
t= aω+b
=0.7×0.186+0.06 =0.1902
ηh=
(1?t)1?0.1902==0.995
(1??)1?0.186 4 确定螺旋桨的直径 由《民用船舶动力装置》(商圣义主编 人民交通出版社)P35 图2-4-2及表2-4-1,
e+D+d=T
0.25D+D+0.04D=4.50
D=2.9 m
式中:e―螺旋桨浸入水中的深度,对双桨船e=(0.04~0.05)D,取e=0.5D;
D―螺旋桨直径
d―螺旋桨边缘与龙骨间隙,取0.04D;
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1.1.3 爱尔法估算主机功率
弗劳德数
Fn =
VgLwl7.4639.8?64.958 = =0.296
1 Cbo =1.09-1.68Fn (对双桨船)
《船舶原理》(陈祖庆编)P108式5-43
=1.09-1.68×0.296=0.593 因为Cb>Cbo
所以△C1= -3CbC1Kb 《船舶原理》(陈祖庆编)P108式5-44
VLwl=
14.564.958 =1.80
= 4.65 1/3?1/32730则由《船舶原理》(陈祖庆编)P109图5-19查得C1 =260
C?Cb0.593?0.701?bo = =0.154
Cb0.701由《船舶原理》(陈祖庆编)P109图5-20,查得Kb =0.1125
△C1= -3CbC1Kb=-3×0.701×260×0.1125=-61.51
经方型系数修正后得C2=C1+△C1=260-61.51=198.49 1.1.3.2 B/T的修正
△ C2= -C2(B/T-2)×0.075
《船舶原理》(陈祖庆编)P109式5-45
=-198.49×(14/4.5-2)×0.075 =-16.54
C3=C2+△C2
《船舶原理》(陈祖庆编)P109式5-46
=198.49-16.54 =181.95
1.1.3.3 浮心纵向坐标Xb的修正
VLwlLwl=
64.958=1.80,
查《船舶原理》(陈祖庆编)P108图5-18
得Xbo=-0.02 (自1/2 Lwl向船尾)
则Xbo=Xbo·Lwl=-0.02×64.958=1.299
Xb?Xbo?1.63?1.299???0.005 Lwl64.958查《船舶原理》(陈祖庆编)P109图5-21,
得△C3/C3=0
C4=C3(1+△C3/C3)=181.95×(1+0) =181.95
1.1.3.4 水线长的修正
标准水线长 Lo=1.025Lpp
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