船舶原理公式.doc

船舶原理公式汇总 第一章 船型系数： 水线面系数 CWP=AW/LB 中横剖面系数 CM=AM/Bd 方形系数CB=排水体积/LBd 菱形系数CP=排水体积/AML=排水体积/CMBdL=CB/CM 垂向菱形系数 CVP=排水体积\AWd=排水体积/CWPLBd=CB/CWP 排水体积符号▽ 尺度比： 长宽比L/B：与船的快速性有关 船宽吃水比B/d:与船的稳性、快速性和航向稳定性有关 型深吃水比D/d：与船的稳性、抗沉性、船体的坚固性以及船体的容积有关 船长吃水比L/d：与船的回转性有关，比值越小，船越短小，回转越灵活 梯形法：A= A=l=l(-(y0+y3)/2) 注 (y0+yn)/2为首尾修正项 辛氏法：一法，A=1/3l(y1+4y2+y3) 二法，A=3l/8(y1+3y2+3y3+y4) 计算漂心 XF=Moy/AW=/ 其中AW=2 Moy=2()2 所以Xf=/ 计算横剖面面积型心的垂向坐标Za=Moy/As=/ 其中横剖面面积As=2 Moy=2 又可以表达为As=2 (注意首位修正) Moy=2()2 所以可以表达为za=/ 第二章 浮心的计算dMyoz=xFAwdz dMxoy=zAwdz xF为Aw的漂心纵向坐标 排水体积对中站面yoz的静距 Myoz= 浮心纵向坐标xB=Myoz/▽=/ 同理可以得排水体积对基平面xoy的静距和浮心垂向坐标 Mxoy= Zb=Mxoy/▽=/ 同理根据横剖面计算排水体积和浮心位置 dMyoz=xFAsdx dMxoy=zaAsdx 浮心纵向坐标Myoz= XB=Myoz/▽=/ 浮心垂向坐标Myoz= zB=Mxoy/▽=/ 第三章 复原力矩 MR= =IT/ =ILF/ 初稳性公式和稳性高 复原力矩MR== 忽略 第四章 MR=可以得到MR==L 重点：静稳性曲线的特征 MR= MR==L所以MR=L L= 说明：船舶在正浮的平衡位置，静稳性臂L对横倾角的导数等于初稳性高度 故，对于静稳性曲线来说，其远点的切线的斜率等于初稳性高度 第七章 船舶阻力 总阻力=兴波阻力+摩擦阻力+粘压阻力（漩涡阻力） Rt=Rw+Rf+Rpv 估算阻力的近似方法 海军系数：对于船型近似，尺度和航速相同的船舶，他们的阻力Rt和排水量及航速都有以下的关系， Rt2/3V2 有效功率PE和排水量已及航速V的关系 PE2/3V3 又可以表示为 Ce=2/3V3/PE Ce为海军系数 为排水量 V为航速Kn 艾亚法： 单桨船 CBC=1.08-1.68Fr 双桨船 CBC=1.09-1.68Fr 艾亚法给出的对应于上述标准的有效功率PE PE=0.64V3S/C0*0.735(KW) VS为静水中航行的速度 C0系数可以根据长度排水量系数L/1/3和速长比V/这里的LS 垂线间长 雷诺定律Cf=Rf/1/2v2s=f(Re) 摩擦阻力Rf 雷诺数Re=L/V 为水运动粘性系数 V为速度 傅汝德数Ff=V/ 傅汝德数的比较定律 Vs/=Vm/ 所以得出Vs=Vm= Vm1/2 为模型船与实船的缩尺比 相似定律：流体兴波阻力是傅汝德数的函数，因此总阻力必定是粘性阻力和兴波阻力的和，也就是雷诺数与傅汝德数的函数（不做要求） Ct=Rt/1/2v2s=f(Re,Fr) 傅汝德假定，1假定船体总阻力可以分为独立的两部分，一是摩擦阻力，二是粘压阻力和兴波阻力，合并后为剩余阻力。其中摩擦阻力Rf只与雷诺数有关，而剩余阻力Rr只与傅汝德数有关且适用于比较定律2，假定船体的摩擦阻力等于同速度同长度同是面积的平板摩擦阻力，通常用相当平板假定。 光滑平板摩擦阻力公式 Cf=Rf/1/2v2s Cf是摩擦阻力系数 Rf是摩擦阻力 还有经验公式（1）Cf=0.455/(lgRe)2.58 (2)船模转换公式Cf=0.075/(lgRe-2)2 第八章 螺旋桨的工作原理 升力系数 CL=L/1/2v2s 阻力系数CD=D/1/2v2s V为流体速度 S为机翼平面面积 L为机翼升力 D为机翼阻力 进速系数和滑脱比 滑脱和螺距的比为滑脱比 S=1-hP/P 进速系数J=hP/D=VA/nD VA为螺旋桨进速，m/s n为螺旋桨的转速 伴流分数 w=u/V=1-VA/V 如果知道伴流分数那么进速可以表达为VA=(1-w)V w为伴流分数