船舶制造技术

化学液体装载船具有比普通运输船多的船舱，在船体内的船长和船宽方向上具有比普通船更多的分隔壁。另外，大多使用不锈钢作为分隔壁材料，船体重量变重，容易成为燃料消耗量比其它船种多的船舶。谋求在确保装载量的同时，更低燃料消耗且初始成本也不大的具有船首部、中央平行部、船尾部构造的化学液体装载船。在低速肥型船中，是具有船速(v)的船宽(B)基准傅汝德数(v/(g

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】船舶


[0001]本专利技术涉及低速肥型船，特别是涉及化学油船等化学液体装载船的船体形状。需要说明的是，在本说明书中，所谓低速，大致是指V＝14～15节，所谓肥型，大致是指方形系数(Cb)＝0.78～0.84的范围。但是，本说明书中使用的Cb如后所述，全部不是以设计吃水(Td)而是以结构吃水(Ts)无量纲化而成的。

技术介绍

[0002]一般在船舶中，要求在实际的航路中能够更经济地运输相同重量的货物的船舶，要求不仅在平水中而且在波浪中的阻力性能、推进性能良好且能够以一定的速度航行的更低燃料消耗船。可是，无论是如何低的燃料消耗，船壳重量相对于载货重量大且初始成本高的船也是不理想的，最佳的船不仅需要以运行成本进行评价，还需要以总成本进行评价。
[0003]在低速肥型船中，船体构造被分为船首部、中央平行部及船尾部。阻力中的兴波阻力主要受船首部形状的影响大，粘性阻力主要受船尾形状的影响大，能够分别独立地进行处理。另外，阻力以外的推进性能主要受到船尾形状的影响。
[0004]为了确保船首部形状及船尾部形状以及载货量，能够通过如何设置重要的中央平行部与船首部、船尾部的容积分配来形成为低燃料消耗船。
[0005]运送多种化学精制液体的船舶具有比通常的运输船更多的船舱，在船体内的船长和船宽方向上具有更多的分隔壁。另外，大多使用不锈钢作为分隔壁材料，船体重量变重，容易成为燃料消耗量比其它的船种多的船舶。因此，要求比通常的运输船更低燃料消耗的船。
[0006]将这样的船舶的基准尺寸表示示出于图1、2、3。设想的是全长(Loa)为170m以上且195m以下、船宽(B)为30m以上且36m以下、船体结构上最大吃水即结构吃水(scantling draft；Ts)为13m以上且13.5m以下、载荷重量为52000DWT以上且57000DWT以下的化学液体装载船。以下，将该船称为对象船。
[0007]图1是船体侧视图，相对于全长(Loa)，将船首垂线(FP)与船尾垂线(AP)之间的长度称为垂线间长度(Lpp)。在本文中也有时将Lpp表述为L。吃水有结构吃水(Ts)和设计吃水(Td)。在本说明书中，也有时将Ts表述为d。
[0008]图2是船体正面线图，表示化学液体装载船的一例。图3是表示Ts、Td中的水线形状的图。
[0009]作为表示船的肥大度的系数，方形系数(Cb)如以下那样定义。
[0010]其中，排水容积
[0011]另外，以下的柱状系数(Cp)也是表示肥大度的系数。
[0012]其中，A
M
：结构吃水线下的中央横截面积
[0013]Cb和Cp具有以下关系。
[0014]Cb＝Cp
·
C
M
其中，C
M
：中央横截面系数
[0015]以一定船速在波浪中航行的船舶的主机将与从水中受到的阻力所形成的功相等
的动力赋予给水。若阻力小，则相应地能够利用小的动力以一定速度航行，成为低燃料消耗船舶。
[0016]船舶从水受到的总阻力Rt被表示为平水中阻力R与波浪中的阻力增加Raw之和。另外，平水中的阻力成为兴波阻力Rw与粘性阻力Rv之和。即，Rt＝R+Raw、R＝Rw+Rv。
[0017]另外，能够使用形状影响系数K将面积与船体相等的平板(相当平板)的摩擦阻力Rf和由于船体具有鼓起而由粘性产生的涡流等阻力设为K
·
Rf，并将粘性阻力Rv表示为Rv＝Rf(1+K)。
[0018]而且，波浪中的阻力增加Raw由基于波所导致的船体运动的阻力增加Raw(0)和船体反射波而产生的阻力增加Raw(1)构成。即，Raw＝Raw(0)+Raw(1)。
[0019]如图4所示，这些成分根据波的波长(λ)与船长(Lpp)之比而变化。基于船体运动的波浪中阻力增加Raw(0)在波长与船长大致一致的λ/Lpp为1附近最大。由此，即使波长变短，阻力增加也减小。另一方面，波长越短，基于来自船首部的反射波的阻力增加Raw(1)越大。随着波长变长而减小，在λ/Lpp为1附近几乎不产生由该成分引起的阻力增加。
[0020]船首端部的形状不仅影响平水中兴波阻力，还影响波浪中的阻力增加，左右船舶的航海中的燃料消耗量。低速肥型船的船首部船体构造使用具有突出船首球鼻(日文：
バルブ
)的船首形状(图5的单点划线(a)所示的形状)。这是为了通过使水面下船体结构向前方突出来减小在平水中的船首端产生的兴波阻力、以及减小船首端船底部的粘性阻力。
[0021]如图6所示，船尾形状被确定为能够安装螺旋桨，且保持与船体的适度的间隔。因此，通过由主机输出和转速确定的螺旋桨直径来确定船尾形状。在作为对象的化学液体装载船的以往的主机输出、转速中，螺旋桨直径Dp与设计吃水Td之比为0.65左右。

技术实现思路

[0022]专利技术所要解决的课题
[0023]在根据装载量以及靠港地等条件确定了船长、船宽、吃水等之后，为了实现低燃料消耗，如何设计包括船首形状以及船尾形状在内的船体构造成为问题。以往，大多情况下基于比较主要的尺寸比(L/B、B/d、Cb)的近来现有的船中的、低燃料消耗的船(以下，称为“母船”)的船体结构来确定。但是，在尺寸比与母船相差较大的情况下或是母船的船体构造特殊的情况下，低燃料消耗的实现未必容易。
[0024]用于解决课题的技术方案
[0025]因此，本专利技术基于在低速肥型船中兴波阻力不取决于通常的船长基准的傅汝德数而取决于船宽基准的傅汝德数，即兴波阻力主要是由去除了平行部之外的船首部和船尾部产生的波而产生的，平行部的长度对两者的干涉成分产生影响，但其影响较小，以船速与船宽的比例大致确定兴波阻力这样的见解，根据巡航速度求出兴波阻力不急剧增加的极限的船宽，试设计在该船宽以上设想的实船，进行平水中和波浪中的马力推定计算，根据其结果，提供不仅考虑了运行性能，还考虑了船舶建造费用等的初始成本的综合最佳的船舶。
[0026]本专利技术的船舶是低速肥型船，且是无船首球鼻船，具有船速(v)(m/s)的船宽(B)(m)基准傅汝德数(v/(g
·
B)
1/2
)为0.425以下的极限B值以上的船宽，船体前半部各位置处的结构吃水线下的正面截面形状由从水线向下的垂直线、和与该垂直线相接而到达船底的包括圆在内的椭圆的一部分或与该垂直线相接而宽度逐渐减小的曲线构成，螺旋桨的直径
为设计吃水(Td)的65％以上，船尾后端的距船底的高度为设计吃水(Td)的95％～100％，其特征在于，船体平行部的船首端位置与船首垂线(FP)位置之间的船长方向长度(Le)相对于船宽(B)处于1.15B≤Le≤1.65B的关系。
[0027]此外，除此之外，其特征在于，在结构吃水线形状或设计水线形状中，连接比船首垂线(FP)靠垂线间长度(Lpp)的2.5％后方位置的水线宽度位置与船首垂线(FP)的直线的角度在46度～56度之间，且肥大度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种船舶，该船舶是无船首球鼻船，垂线间长度(Lpp)/船宽(B)＝5～6、以结构吃水无量纲化而成的方形系数(Cb)＝0.78～0.84，且具有船速(v)的船宽(B)基准傅汝德数(v/(g
·
B)
1/2
)为0.425以下的极限B值以上的船宽，船体前半部各位置处的结构吃水线下的正面截面形状由从水线向下的垂直线、和与该垂直线相接而到达船底的包括圆在内的椭圆的一部分或与该垂直线相接而宽度逐渐减小的曲线构成，螺旋桨的直径为设计吃水(Td)的65％以上，船尾后端的距船底的高度为设计吃水(Td)的95％～100％，其特征在于，船体平行部的船首端位置与船首垂线(FP)位置之间的船长方向长度(Le)相对于船宽(B)处于1.15B≤Le≤1.65B的关系。2.根据权利要求1所述的船舶，其特征在于，在结构吃水线形状或设计水线形状中，连接比船首垂线(FP)靠垂线间长度(Lpp)的2.5％后方位置的水线宽度位置与船首垂线(FP)的直线的角度在46度～56度之间，且L/B(1-Cp)小于1.05。3.一种船舶，是全长(Loa)为170m以上且195...

【专利技术属性】
技术研发人员：程辉，玉岛正裕，
申请(专利权)人：凯盛亚太有限公司流体技术株式会社，
类型：发明
国别省市：