[发明专利]一种肥大型船

说明书

技术领域

本发明涉及一种造船技术和船舶设计相关技术领域，特别是一种满载吃水线上小幅倾斜型艏柱和满载吃水线下垂直艏柱中有球形剖面的肥大型船。

背景技术

在化学品船和散货船等肥大型船首首部形状是满载吃水线上方倾斜的船首和满载吃水线下方的船首垂线向前延伸占垂线间长的1～4％的突出的球鼻艏的形状组合起来的形状，如图1所示，另一方面由于在装卸货物时受到港口设备的制约，船的全长和垂线间长的最大长度也受到了限制，因此即使想加长船的长度而提高船的推进性能也不可能，因为船的垂线间长占全船长度的大约95％左右，船的长度不能比这更长，因此船型的肥大度Cb也不能比这个更小，从而使得船的推进性能提高受限。

发明内容

本发明的目的是为了克服以上的不足，本发明提供一种降低推进阻力系数，提高破浪性能的肥大型船。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种肥大型船，包括船体、船首，船体与船首相连接，船首包括船首甲板和上甲板，船首甲板置于上甲板的上部，船首上设有一横向设置的满载吃水线，满载吃水线置于上甲板的下部，船首置于满载吃水线下部的部位为下垂直艏柱，船首置于满载吃水线上部的部位为上艏柱，上艏柱包括竖直部、第一倾斜部和第二倾斜部，竖直部的顶端与上甲板之间为第一倾斜部，第一倾斜部的顶端与船首甲板之间为第二倾斜部，第二倾斜部的顶端与下垂直艏柱之间形成一条船首垂线，满载吃水线和船首垂线相交，下垂直艏柱、竖直部均与船首垂线相重合，竖直部的高度为满载吃水高度的10～30％，第一倾斜部、第二倾斜部与船首垂线之间的夹角均为5～30°。

本发明的进一步改进在于：所述下垂直艏柱的底端设有半径为满载吃水高度的10～30％的圆弧或曲线圆弧。

本发明的进一步改进在于：所述下垂直艏柱的截面为球形剖面。

本发明的进一步改进在于：所述满载吃水线处的截面形状为尖形。

本发明与现有技术相比具有以下优点：肥大型船中的船首垂线的位置与现有船型的船首垂线相比延伸了垂线间长的2～4％，满载吃水线下方做成新吃水线下垂直艏柱的形状，所以船型的肥胖度可以瘦2～4％，推进阻力系数也可以减少，另外满载吃水线的下方做成了球形剖面的形状，可以进一步降低推进阻力系数，满载吃水线的附近的吃水线形状，因为将垂线间长的延伸，前面形成了尖的形状，可以减少推进阻力系数，而且因为满载吃水线的上方做成了倾斜船首的形状，提高了破浪性能，在使用本发明所述的肥大型船时，所需的动力比原来降低了3～5％，节约了能源。

附图说明：

图1为传统肥大型船的结构示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为图2中A-A向的结构示意图；

图4为图2中C-C向的结构示意图；

图5为图2中B-B向的结构示意图；

图6为推进阻力系数图；

图中标号：1-船体、2-船首、3-船首甲板、4-上甲板、5-船首垂线、6-满载吃水线、7-下垂直艏柱、8-竖直部、9-第一倾斜部、10-第二倾斜部。

具体实施方式：

    为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

如图2示出了本发明一种肥大型船的具体实施方式，包括船体1、船首2，船体1与船首2相连接，船首2包括船首甲板3和上甲板4，船首甲板3置于上甲板4的上部，船首2上设有一横向设置的满载吃水线6，满载吃水线6置于上甲板4的下部，船首2置于满载吃水线6下部的部位为下垂直艏柱7，船首2置于满载吃水线6上部的部位为上艏柱，上艏柱包括竖直部8、第一倾斜部9和第二倾斜部10，竖直部8的顶端与上甲板4之间为第一倾斜部9，第一倾斜部9的顶端与船首甲板3之间为第二倾斜部10，第二倾斜部10的顶端与下垂直艏柱7之间形成一条船首垂线5，满载吃水线6和船首垂线5相交，下垂直艏柱7、竖直部8均与船首垂线5相重合，竖直部8的高度为满载吃水高度的10～30％，第一倾斜部9、第二倾斜部10与船首垂线5之间的夹角均为5～30°，下垂直艏柱7的底端设有半径为满载吃水高度的10～30％的圆弧或曲线圆弧，如图3所示下垂直艏柱7的截面为球形剖面，如图5所示满载吃水线6处的截面形状为尖形，如图4所示为本发明的船首剖面形状，与传统肥大型船的结构相比，剖面形状比传统的形状小很多。

船首垂线与艉部垂线之间的水平距离为垂线间长，本发明所述的肥大型船中的船首垂线5的位置与现有船型的船首垂线相比延伸了垂线间长的2～4％，满载吃水线6下方做成新吃水线下垂直艏柱的形状，所以船型的肥胖度可以瘦2～4％，如图6所示推进阻力系数也可以减少，傅汝德数的计算公式为V/                                                ，其中V为船速，L为船长，g为加速度，从图中可以看出船型的肥胖度减少时，其推进阻力系数相应减少，另外满载吃水线的下方做成了球形剖面的形状，可以进一步降低推进阻力系数，满载吃水线6的吃水线形状即满载吃水线6处的截面形状，因为将垂线间长的延伸，前面形成了尖的形状，可以减少推进阻力系数，而且因为满载吃水线6的上方做成了倾斜船首的形状，提高了破浪性能，在使用本发明所述的肥大型船时，所需的动力比原来降低了3～5％，节约了能源，本发明所述的肥大型船的肥胖度在0.8～0.95之间。