本實(shí)用新型涉及船舶
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是涉及一種低阻力中型液貨船。
背景技術(shù)：
：船體總阻力主要由興波阻力、摩擦阻力和粘壓阻力三者組成,從船體節(jié)能降耗、降低成本及當(dāng)前國(guó)際上日益更新的規(guī)范對(duì)船舶更加嚴(yán)格的低排放要求出發(fā)，目前市場(chǎng)上主流的中型液貨船在阻力優(yōu)化方面，一般只是采用了傳統(tǒng)的球鼻艏來(lái)減小興波阻力，對(duì)中低速液貨船舶航行中所遇另兩類(lèi)占據(jù)較大比重的阻力，即摩擦阻力和粘壓阻力，較少采取有效的降阻措施。因此，主流中型液貨船在船體線(xiàn)型及阻力優(yōu)化方面尚有較大的提升空間。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種可減小阻力，提高效能的低阻力中型液貨船。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：一種低阻力中型液貨船，包括船體，所述船體首部安裝有球鼻艏，所述船體中部具有平行中體，所述平行中體的上下表面相互平行，所述船體尾部于水下部分形成尖瘦端，所述尖瘦端自所述平行中體向所述船體尾部逐漸延伸，所述尖瘦端在所述船體尾部的一端寬度最小，所述船體尾部與所述尖瘦端間隔的設(shè)有舵結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步，所述平行中體的兩側(cè)于水下部分設(shè)置有舭龍骨。進(jìn)一步，所述平行中體延伸的長(zhǎng)度占所述船體總長(zhǎng)度的2/3。進(jìn)一步，所述平行中體與所述球鼻艏及所述尖瘦端均平滑連接。進(jìn)一步，所述舵結(jié)構(gòu)由舵踵支承，所述舵結(jié)構(gòu)通過(guò)舵桿承座連接于所述船體。進(jìn)一步，所述舵結(jié)構(gòu)與所述尖瘦端之間設(shè)有螺旋槳，所述螺旋槳自所述尖瘦端伸出。本實(shí)用新型的有益效果：船體首部安裝球鼻艏，可以有效改善艏部流場(chǎng)，降低舭渦阻力和減少埋首現(xiàn)象；船體中部具有平行中體，在中低速情況下有利于減小興波阻力和粘壓阻力；船體尾部形成尖瘦端，有助于造成有利的波形干擾，避免產(chǎn)生船艉漩渦，有效減小了粘壓阻力，相同的航速下阻力低，消耗的功率小，形狀效應(yīng)小，粘壓阻力和摩擦阻力也相對(duì)較??；且在船體尾部設(shè)置舵踵支承的舵結(jié)構(gòu)，可提高舵的效能和螺旋槳的效率。附圖說(shuō)明圖1為本實(shí)用新型低阻力中型液貨船的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型低阻力中型液貨船水池試驗(yàn)時(shí)總阻力系數(shù)曲線(xiàn)圖；圖3為本實(shí)用新型低阻力中型液貨船水池試驗(yàn)時(shí)有效馬力曲線(xiàn)圖；圖中，1—船體、2—球鼻艏、3—平行中體、4—尖瘦端、5—舵結(jié)構(gòu)、6—舵桿承座、7—螺旋槳。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。如圖1至圖3，本實(shí)用新型提供一種低阻力中型液貨船，包括船體1，船體1首部安裝有球鼻艏2，該液貨船根據(jù)主尺度和航區(qū)要求，擇優(yōu)設(shè)計(jì)了前伸型球鼻艏2，一方面可以使艏部船體1前伸，有助于改善船艏附近的水壓力分布，達(dá)到了緩和船艏破波、降低破波阻力的效果。另一方面，在一定的速度范圍內(nèi)，前伸型船艏產(chǎn)生的興波波谷和船艏波的波峰正好處于相同的位置，這樣可以與船體1波系發(fā)生有利的干擾作用，使合成波的波高降低，從而減小了船舶航行中的興波阻力。同時(shí)，安裝具有整流作用的球鼻艏2后，可以有效改善艏部流場(chǎng)，降低舭渦阻力和減少埋首現(xiàn)象。船體1中部具有平行中體3，平行中體3的上下表面相互平行。該液貨船排水體積一定時(shí)，在滿(mǎn)足本船裝載需求的同時(shí)，根據(jù)航行區(qū)域選擇了最佳平行中體3，盡可能優(yōu)化了平行中體3部分。一方面使平行中體3的水下線(xiàn)型更加光順，有效做好了邊界層控制，對(duì)于減小濕面積和摩擦阻力效果明顯。另一方面有助于選擇最佳主尺度和船型參數(shù)，減小方形系數(shù)，有效避免了肩波系與船艏波系發(fā)生不良的干擾，同時(shí)設(shè)置適當(dāng)長(zhǎng)度的平行中體3可以使船舶艏艉兩端相對(duì)瘦削，在本實(shí)施例中，平行中體3延伸的長(zhǎng)度占船體1總長(zhǎng)度的2/3，在中低速情況下有利于減小興波阻力和粘壓阻力。優(yōu)選的，在平行中體3左右兩側(cè)的水下部分還設(shè)置了舭龍骨，可有效降低船舶航行過(guò)程中的橫搖和縱搖，加強(qiáng)了船舶的穩(wěn)性和耐波性，也間接提高了船舶的推進(jìn)效率。在滿(mǎn)足航行區(qū)域營(yíng)運(yùn)要求的前提下，從降低阻力的角度出發(fā)，對(duì)貨船艉部線(xiàn)型進(jìn)行了有效優(yōu)化，通過(guò)數(shù)學(xué)模型對(duì)艉部的流體流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬和論證，將船體1尾部于水下的部分設(shè)計(jì)成尖瘦端4，尖瘦端4自平行中體3向船體1尾部逐漸延伸，尖瘦端4在船體1尾部的一端寬度最小。設(shè)置相對(duì)尖瘦的船艉，做好了去流段設(shè)計(jì)，有助于造成有利的波形干擾，避免產(chǎn)生船艉漩渦，有效減小了粘壓阻力。相同的航速下阻力低，消耗的功率小，形狀效應(yīng)小，粘壓阻力和摩擦阻力也相對(duì)較小。平行中體3與球鼻艏2及尖瘦端4均平滑連接，使得水下部分線(xiàn)型光順，有利于減小摩擦阻力。船體1尾部與尖瘦端4間隔的設(shè)有舵踵支承的舵結(jié)構(gòu)5，舵結(jié)構(gòu)5通過(guò)舵桿承座6連接于船體1，舵結(jié)構(gòu)5與尖瘦端4之間設(shè)有螺旋槳7，螺旋槳7自尖瘦端4伸出。采用舵踵支撐的舵結(jié)構(gòu)5，綜合考慮了作用于船舵上的流體動(dòng)力以及產(chǎn)生的船舵力矩的影響，有助于提高舵的效能和螺旋槳7的效率。在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)前期，通過(guò)對(duì)母型船船型資料及船模試驗(yàn)結(jié)果的分析，對(duì)母型船的數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化修改，在修改的過(guò)程中對(duì)母型船的船模試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析并積極與試驗(yàn)水池聯(lián)系，利用水動(dòng)力分析軟件進(jìn)行模擬試驗(yàn)，根據(jù)模擬試驗(yàn)的結(jié)果分析，進(jìn)行線(xiàn)型修改。經(jīng)過(guò)多次反復(fù)修改后，于2015年9月，2015年11月先后在日本三井昭島船模試驗(yàn)水池進(jìn)行了帶庫(kù)存槳和設(shè)計(jì)槳的船模試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，在母型船線(xiàn)型修改的過(guò)程中我們主要對(duì)下列幾個(gè)方面進(jìn)行了修改：①確定最優(yōu)船舶主尺度；②進(jìn)行球鼻艏2各種方案比較，主要是球鼻艏2形狀與線(xiàn)型形成良好的匹配以達(dá)到減小形狀阻力，降低興波阻力的目的；③平行中體3向首尾部過(guò)渡的線(xiàn)型修改,及平行中體段水下部分線(xiàn)型的光順；④改進(jìn)船艉部水下橫剖面的形狀，以改善船尾的伴流分布和螺旋槳7進(jìn)流，提高船身效率；⑤利用水動(dòng)力分析軟件對(duì)比分析，選擇舵踵5支撐的舵結(jié)構(gòu)形式來(lái)優(yōu)化推進(jìn)效率。為了驗(yàn)證和優(yōu)化該液貨船的阻力與推進(jìn)性能，對(duì)該船的船模進(jìn)行了帶庫(kù)存槳和設(shè)計(jì)槳的水池試驗(yàn)，重點(diǎn)開(kāi)展了船模靜水阻力試驗(yàn)、螺旋槳模型敞水試驗(yàn)和船模自航試驗(yàn)，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果得出了總阻力系數(shù)曲線(xiàn)(如圖2)和有效馬力曲線(xiàn)(如圖3)等數(shù)值，對(duì)實(shí)船的阻力成分和推進(jìn)性能進(jìn)行了有效驗(yàn)證，滿(mǎn)足既定航速下的油耗要求。經(jīng)過(guò)上述優(yōu)化，可以最大限度地提高船舶的貨艙艙容，協(xié)調(diào)排水量、空船重量及載重量的關(guān)系；可以減小船舶的形狀阻力、降低興波阻力，改善半流分布和螺旋槳進(jìn)流，提高船身效率，降低主機(jī)功率，提高船舶的快速性；還能在保證船舶具有良好的操縱性能及船、機(jī)、槳良好的匹配的前提下，改善船舶的浮態(tài)和穩(wěn)性。本實(shí)用新型低阻力中型液貨船通過(guò)擇優(yōu)綜合選擇球鼻艏2、優(yōu)化的平行中體3、優(yōu)化的船艉線(xiàn)型和舵踵支撐的舵結(jié)構(gòu)5的良好配合方案，來(lái)減小船舶航行過(guò)程中的興波阻力、摩擦阻力和粘壓阻力，從而有效減小了船舶的總阻力，使船舶的油耗對(duì)比市場(chǎng)上的同型船舶大大降低。通過(guò)以上船型數(shù)值的優(yōu)化選型及水池實(shí)驗(yàn)論證，本實(shí)用新型液貨船比市場(chǎng)上同型液貨船日用油耗平均節(jié)省20％以上，如下表一所示。廣東新船重工有限公司設(shè)計(jì)國(guó)內(nèi)某型船韓國(guó)某型船船型13000DWTIMOIIC/T13500DWTIMOIIC/T13000DWTIMOIIC/T總長(zhǎng)(m)133142.23129垂線(xiàn)間長(zhǎng)(m)123135120.4型寬(m)21.521.220.4型深(m)11.411.211.8結(jié)構(gòu)吃水(m)8.588.7結(jié)構(gòu)吃水載重噸(MT)130001350013000艙容(m3)150001560014200主機(jī)型號(hào)6S35ME-B9.5MANB&W6S35MEWartsila5×35油耗(t/day，航速13kn時(shí))10.814.912.43withPBCF表一本實(shí)用新型中型液貨船與市面上其它型船的油耗比較與市場(chǎng)上主流的同型液貨船相比，本實(shí)用新型液貨船因?yàn)榻底栊Ч黠@，具備卓越的油耗性能，船舶營(yíng)運(yùn)成本低，市場(chǎng)需求廣；重點(diǎn)解決和采用了低排放、低油耗的先進(jìn)技術(shù)，在低碳、經(jīng)濟(jì)等方面達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，代表國(guó)際上先進(jìn)船型的發(fā)展方向；該中型液貨船低排放、低油耗的先進(jìn)技術(shù)有助于推進(jìn)國(guó)內(nèi)同型船舶的技術(shù)發(fā)展，有利于搶占“綠色船舶、科技造船”市場(chǎng)制高點(diǎn)，助力推進(jìn)國(guó)家船舶工業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。同時(shí)該項(xiàng)目填補(bǔ)了華南地區(qū)，雙相不銹鋼危險(xiǎn)化學(xué)品船設(shè)計(jì)、建造的空白。以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3