[发明专利]适用于长期尾部单点系泊工作的双艏减阻船型及设计方法

说明书

本发明涉及一种适用于长期尾部单点系泊工作的双艏减阻船型，水线以下艉部采用“船艏”线型，满足以下三点：(1)设计水线形状采取凸型或直线型，半进流角在25゜到50゜之间；(2)艉柱与基线的夹角在15゜到30゜之间；(3)横剖面型线采用V形；本发明设置了较为靠前的上层建筑，使船舶的重心往前移，以平衡“双艏线型”浮心靠前带来的浮态影响。本发明的双艏减阻船型与常规船型相比，在顺流和倒流下的阻力都得到改善：设置水下尾部“船艏”型线，具有优良的尾部来流阻力性能，在长期尾部系泊在工作海域时，受到的系泊力较小，从而减小对系泊系统要求；具有更为尖痩流畅的尾部线型，具有更小的水线面系数和棱形系数，从而具有更好的航行阻力。

技术领域

本发明属于船型设计技术领域，具体涉及一种用于尾部单点系泊工作船的新船型设计。

背景技术

为解决海岛资源开发及海上工程作业的能源供给，需要设计一批能源供给船，该船能够自由航行于不同的作业地点，还能够靠尾部系泊装置长期的固定于海上系泊系统上，在作业厂址提供稳定的能源供给。海上系泊系统技术复杂、造价昂贵，维修保养难度大，系泊系统的受力大小直接决定该系统的成本及可靠性。

常规船舶线型设计，主要考虑水流从首部流入从尾部流出，设置较尖瘦的船艏和较丰满的船艉，从而降低船舶航行时的阻力，达到提高航速和减少油耗的目的。而尾部单点系泊的工作船，大部分时间是处于系泊工作状态，水流从尾部流入从首部流出。若采用常规船舶线型，则尾部受到的系泊力较大，对海上系泊系统要求高，增加了系泊系统建造成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足，提供一种适用于长期尾部单点系泊工作的双艏减阻船型及设计方法，该船型兼顾了水流从首部流入及尾部流入的阻力，既能减小尾系泊阻力，又能减小航行阻力。

本发明为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：

一种适用于长期尾部单点系泊工作的双艏减阻船型，水线以下艉部采用“船艏”线型，满足以下三点：(1)设计水线形状采取凸型或直线型，半进流角在25゜到50゜之间；(2)艉柱与基线的夹角在15゜到30゜之间；(3)横剖面型线采用V形。

上述方案中，在距离船尾0.5L～1L范围内设置上层建筑。

上述方案中，艏部及中部型线按照常规船舶设计，满足船舶航速要求。

相应的，本发明还提出上述适用于长期尾部单点系泊工作的双艏减阻船型的设计方法，包括以下步骤：

S1、水线以下艉部采用“船艏”型线设计，减小系泊状态船舶阻力；

S2、艏部及中部型线设计：按照常规船舶设计艏部及中部型线；

S3、布置浮态平衡设计：设置较为靠前的上层建筑，以平衡浮心靠前带来的浮态影响。

上述方法中，S1中，艉部线型满足以下三点：(1)设计水线形状采取凸型或直线型，半进流角在25゜到50゜之间；(2)艉柱与基线的夹角在15゜到30゜之间；(3)横剖面型线采用V形。

上述方法中，S3中，在距离船尾0.5L～1L范围内设置上层建筑。

本发明的有益效果在于：

本发明的双艏减阻船型与常规船型相比，在顺流和倒流下的阻力都得到改善，具体如下：

(1)设置水下尾部“船艏”型线，具有优良的尾部来流阻力性能，在长期尾部系泊在工作海域时，受到的系泊力较小，从而减小对系泊系统要求，节约系泊系统建造成本。

(2)相较于常规船型，本发明具有更为尖痩流畅的尾部线型，具有更小的水线面系数和棱形系数，从而具有更好的航行阻力。

(3)本发明设置了较为靠前的上层建筑，使船舶的重心往前移，以平衡“双艏线型”浮心靠前带来的浮态影响。