專利名稱：垂直首柱運輸船型的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及運輸船舶領(lǐng)域，尤其是一種采用改進的垂直首的肥大型運輸船船型。
背景技術(shù)：
船舶阻力性能研究表明，船舶首部的形狀對船體阻力有顯著影響，對船舶航態(tài)也有較大的影響，因此對不同類型不同航速船首形狀的設(shè)計有廣泛的研究，大致可以分為6大類，即垂直式船首、傾斜-垂直式船首、傾斜式船首、球鼻首、飛剪式船首、破冰性船首。其中，由于球鼻首能有效的降低中速運輸船舶的興波阻力，能夠有效減小低速肥大型運輸船滿載航行時的首部舭渦以及壓載航行時的破波阻力，同時能夠有效的利用船長來增加排水量，因此，球鼻首在中低速運輸船舶上獲得了廣泛的應(yīng)用。采用球鼻首的減阻效果直接與航速有關(guān)，一般來說，只有當(dāng)航速大于某一值(稱之為“界限速度”)時，球鼻首才會顯示其減阻作用。統(tǒng)計資料表明，對于低速肥大型船，這一界限速度可表示為Fr=O. 582 0. 493，若方形系數(shù)為0. 835，則限界速度在Fr=O. 170左右。而從降低能源消耗的角度出發(fā)，現(xiàn)代運輸船舶普遍采取降速措施，特別是對國內(nèi)沿海航區(qū)的運輸船舶，傅氏數(shù)一般在0. 15以下，采用常規(guī)球鼻首船型對減阻的貢獻不大。如圖1所示，I為球鼻首船型的設(shè)計水線，2為球鼻首的橫剖面；從船舶建造的角度考慮，球鼻首加工制造工藝復(fù)雜，施工難度大、建造成本高，不利于船舶的經(jīng)濟性；另外，球鼻首對首錨的使用有不利的影響，前伸的球鼻首對離靠碼頭也有不利的影響，影響船舶的安全性。現(xiàn)代運輸船舶總是希望能夠在有限的尺度范圍內(nèi)增加船舶的載重量，傾斜式船首通常難以滿足這一要求；而常規(guī)的垂直式首部雖能夠保證較大的方形系數(shù)，保證載重量，但垂直式首部的船舶在航行過程中容易產(chǎn)生首傾，引起阻力的增加，將增加燃油的消耗。
實用新型內(nèi)容本申請人針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，提供一種垂直首柱運輸船型，船首制造工藝簡單，船舶載重量大，航行阻力小，具有很好的經(jīng)濟性。本實用新型所采用的技術(shù)方案如下垂直首柱運輸船型，包括船首、船尾、平行中體；船尾的底部的尾軸上安裝有螺旋槳；船首采用垂直型首柱，船體的前體方形系數(shù)為船體方形系數(shù)的1. 05 1. 055倍；尾軸的出口至尾垂線的距離為垂線間長的22. 5% 23% ;螺旋槳7的直徑為設(shè)計吃水的68% 70% ;尾封板最低點的高度為設(shè)計吃水的94. 8% 95. 5% ;尾封板至尾垂線的距離為垂線間長的18% 20% ;設(shè)計水線的長度為船體型寬的6 6. 75倍；船體型寬為設(shè)計吃水的2. 75 2. 925倍；船體浮心縱向位置至船舯的距離為垂線間長的2. 425% 3. 25%。本實用新型的有益效果在于船首采用垂直式首柱，船首的船型結(jié)合了球鼻首及垂直式船首的優(yōu)點，保證了船舶較大的載重量，首部橫剖面線型比球鼻首橫剖面線型變化平緩，有利于降低首柱制造工藝的復(fù)雜度，減小船舶航行阻力，提高了船舶使用的經(jīng)濟性。
圖1為球鼻首船型船首橫剖面線型圖，L16 L20. 5表示站線，L8 L15表示平行中體。圖2為本實用新型船首橫剖面線型圖。L15 L20. 5表示站線，L8 L14表示平行中體。圖3為本實用新型船首輪廓圖。圖4為本實用新型船尾輪廓圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，說明本實用新型的具體實施方式
。如圖2至圖4所示，本實用新型包括船首10、船尾11、平行中體4 ;船尾11的底部的尾軸5上安裝有螺旋槳7 ;船首10采用垂直型首柱5，能夠保證船舶的載重量；船體的前體方形系數(shù)為船體方形系數(shù)的1. 05 1. 055倍，方形系數(shù)為排水量/ (水線長*寬*吃水);尾軸5的出口至尾垂線13的距離為垂線間長的22. 5% 23%，垂線間長為首垂線12與尾垂線13之間的距離；螺旋槳7的直徑為設(shè)計吃水的68% 70% ;尾封板6最低點的高度為設(shè)計吃水的94. 8% 95. 5% ;尾封板6至尾垂線13的距離為垂線間長的18% 20% ;設(shè)計水線3的長度為船體型寬的6 6. 75倍，型寬為船體橫向最寬處的寬度；船體型寬為設(shè)計吃水的2. 75 2. 925倍；船體浮心縱向位置至船舯的距離為垂線間長的2. 425% 3. 25%，船體的浮心為船體浸入水中的質(zhì)心。以上描述是對本實用新型的解釋，不是對實用新型的限定，本實用新型所限定的范圍參見權(quán)利要求，在本實用新型的保護范圍之內(nèi)，可以作任何形式的修改。
權(quán)利要求1.垂直首柱運輸船型，包括船首(10)、船尾(11)、平行中體(4);船尾(11)底部的尾軸(5)上安裝有螺旋槳(7)，其特征在于船首(10)帶有垂直型首柱(5)，船體的前體方形系數(shù)為船體方形系數(shù)的1. 05 1. 055倍；尾軸(5)的出口至尾垂線(13)的距離為垂線間長的 22. 5% 23% ;螺旋槳(7)的直徑為設(shè)計吃水的68% 70% ;尾封板(6)最低點的高度為設(shè)計吃水的94. 8% 95. 5% ;尾封板(6)至尾垂線(13)的距離為垂線間長的18% 20% ;設(shè)計水線(3)的長度為船體型寬的6 6. 75倍；船體型寬為設(shè)計吃水的2. 75 2. 925倍；船體浮心縱向位置至船舯的距離為垂線間長的2. 425% 3. 25%。
專利摘要本實用新型涉及垂直首柱運輸船型，包括船首、船尾、平行中體；船尾的底部的尾軸上安裝有螺旋槳；船首采用垂直型首柱，船體的前體方形系數(shù)為船體方形系數(shù)的1.05～1.055倍；尾軸的出口至尾垂線的距離為垂線間長的22.5%～23%；螺旋槳7的直徑為設(shè)計吃水的68%～70%；尾封板最低點的高度為設(shè)計吃水的94.8%～95.5%；尾封板至尾垂線的距離為垂線間長的18%～20%；設(shè)計水線的長度為船體型寬的6～6.75倍；船體型寬為設(shè)計吃水的2.75～2.925倍；船體浮心縱向位置至船舯的距離為垂線間長的2.425%～3.25%；本實用新型船首制造工藝簡單，船舶載重量大，航行阻力小，具有很好的經(jīng)濟性。
文檔編號B63H5/07GK202827987SQ201220522500
公開日2013年3月27日 申請日期2012年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月12日
發(fā)明者楊磊, 蔣昌師, 眭愛國 申請人:中國船舶重工集團公司第七○二研究所