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1 000客2 800 m车道客滚船的线型设计 1000客2800m车道客滚船的线型设计 　　摘要：本文详细描述了我司设计的1000客2800m车道客滚船线型开发设计的整个过程。首先分析优秀船型的尺度特点，进而结合方案需求确定船舶基本参数，然后基于三种不同的尾部线型形式，进行cfd计算分析，最后选定最合适的线型;针对确定的较优线型，进行包括浮心优化、前体优化和后体优化研究，对此类船舶的开发设计有一定借鉴和指导意义。 　　关键词：客滚船;线型开发;线型优化 　　中图分类号：u674.12文献标识码：a 　　abstract：thispaperdescribesthewholeprocessofthelinesdevelopmentanddesignofthe1000passenger/2800mlanelengthropaxshipbuiltinourcompany.firstly，thescalecharacteristicsoftheexcellentsimilarshiptypesareanalyzedtodeterminethebasicparametersoftheshipincombinationwiththebuildingrequirements.then，basedonthethreedifferentsternlines，cfdcalculationandcomparativeanalysisarecarriedouttoselectthemostsuitablelines.finally，theoptimizationsofthecenterofbuoyancy，theforebodyandafterbodyarestudiedforthedeterminedlines. 　　keywords：ropaxship，linesdevelopment，linesoptimization 　　1引言 　　近年來，选择乘坐各类海洋客船、客滚船甚至豪华邮轮外出旅行的人士越来越多，特别是亚洲国家对于这类船舶的需求量正在增长。鉴于此，我司对海洋客滚船进行了开发设计。 　　当前世界上已开发出许多客滚船优秀船型[4]，在significantships中搜集了15种ropax船型，见表1。这15种船型的无因次参数比较，见图1。 　　由表1可见，这些优秀的客滚船型一般都具有大傅汝德数和大宽度吃水比，明显高于其他船型。基于以上结论，结合车线长度及吃水的限制要求，我司开发设计的1000客2800m车道客滚船基本参数如表2所列。 　　2线型样式分析 　　客滚船通常航速较快，高的可以达到30kn，因而螺旋桨负荷较高、主机功率较大。同时客滚船吃水和桨径又受到码头的限制，因此需要设置双机、双桨来分担负荷;为满足灵活操作及安全返港等要求，也需要设计成两个独立机舱配置双机、双桨、双舵。 　　客滚船典型的尾部线型有两种：一种是人字架尾轴、纵流型尾部，这也是目前国际上大多数客滚船采用的线型（见图2）;另一种是双尾鳍线型（见图3）。 　　2.1纵流型尾部 　　由于纵流型尾部的主船体外表面积小，因此船舶自身摩擦阻力小;另外，其尾部伴流峰值也小，使螺旋桨产生的噪声和脉动压力小，大大降低了船舶振动及噪音源，给旅客和船员带来一个良好的生活环境，因而被广泛采用于旅客众多、档次较高的各型客滚船。 　　对于人字架的结构强度需要进行核算;过长的尾轴，包括由于长尾轴带来的两个甚至更多个人字架串联，会给轴系加工、轴系对中安装、人字架的制作安装以及日后的维护保养带来很多的困难;同时，此种线型还带来了机舱空间的拮据。为了满足主机、齿轮箱的布置，有时需要将主机向首部移动，这样会使轴系的长度更长，甚至需要缩短车道长度来满足机舱的布置。 　　2.2双尾鳍线型 　　双尾鳍线型，由于其表面积相对而言增加了大约5%～8%，直接导致摩擦阻力的增加。但是经过水池试验表明，双尾鳍可以显著增加尾部伴流分数从而提高船身效率，部分克服了前面所述的额外阻力增加;但同时尾部伴流的提高也增加了螺旋桨产生噪声和脉动压力的风险，不利于船舶降振减噪，甚至过大的振动会导致严重的结构变形、轴承损坏等现象;另一方面，其宽大的尾部给机舱的布置带来了便利，主机可以适当后移，让出空间给货舱的车道。 　　上述两种线型各有优劣，而有一些客滚船则采用了全新的短尾鳍设计，其尾部线型兼顾了两者的优缺点，即设置两个短小的尾鳍加一个人字架（见图4），这样可以兼顾两者的优势，达到一个合理的平衡点[1][2]。 　　3线型cfd分析 　　我司开发的1000客2800m车道