学生-204-船舶工程概论3-1.ppt

第 3 章 船体几何特征与技术性能 2. 提高推进效率的常用措施 1）设计适宜的推进器，以取得船、机、桨等的最佳匹配； 2）研究提高螺旋桨效率的途径，如采用低转速、大直径的螺旋桨等； 3）改进尾部型线，包括双尾船型、双尾鳍、涡尾等，以提高整个推进效率； 4）加装提高推进效率的装置，如前置导管、进流补偿导管、舵附推力鳍、导管鳍等； 5）研制新的推进装置。 3.3.4.3 降低船舶阻力、提高推进效率的一般措施 船舶耐波性：船舶在风浪中遭受外力扰动而产生各种摇摆运动以及砰击、上浪、失速、飞车和波浪弯矩等，仍能维持一定航速在水面上安全航行的性能。 3.3.5 船舶耐波性 船的摇荡主要有下列六种形式。 1）横摇——船舶绕纵轴GX的往复摇动； 2）纵摇——船舶绕横轴GY的往复摇动； 3）首摇——船舶绕垂直轴GZ的往复摇动 ； 4）垂荡——船舶沿GZ轴的上下往复摇动； 5）横荡——船舶沿GY轴的左右往复摇动； 6）纵荡——船舶沿GX轴的前后往复摇动。 在这六种型式的运动中 ，横摇、纵摇和垂荡对船舶 航行的影响最大。 船舶摇荡 3.3.5 船舶耐波性 计算抗沉性的两种基本方法 船舶破损后，进水量如小于 10～15％△，则可应用初稳性有关公式计算，船舱进水后的浮态和稳性。 两种处理方法： 1、增加重量法：把破舱后进入船内的水看成是增加的液体载荷； 2、损失浮力法：把破舱后的进水区域看成是不属于船的，即该部分浮力已损失，并由增加吃水来补偿。 3.3.3.1 进水舱的分类和计算 《规范》规定：船舶在破损后应有76mm 的干舷。故甲板边线以下76mm处的一条曲线称为安全限界线，其上各点的切线表示所允许的最高破舱水线～极限破舱水线。 3.3.3.2 可浸长度 3.3.3.2 可浸长度 为使水线不超过安全限界线，需限制舱长。船舶的最大许可长度称为可浸长度，它表示进水后船舶的破舱水线恰与安全限界线相切。 3.3.3.2 可浸长度 3.3.3.3 对抗沉性要求 对抗沉性的要求:军舰最高，客船次之，货船 又次之。 船舶在一舱破损后的破舱水线不超过安全限界线，但在两舱破损后，其破舱水线超过了安全限界线，则该船的抗沉性只能满足一舱不沉的要求，称为一舱制。 相邻两舱破损后能满足抗沉性要求的船称为两舱制船。 相邻三舱破损后能满足抗沉性要求的船称为三舱制船。 改善抗沉性措施： （1）增加干舷、增大型深或者在多层甲板船上将水密舱壁通到更高一层甲板（注意甲板间开口的水密性，舷侧的窗、门等）； （2）减少吃水，当型深不变时； （3）增加舷弧以及使横剖面外倾； （4）使水下体积瘦削也可认为是相对地增大了储备浮力。 3.3.3.4 改善抗沉性措施 船舶快速性：表征船舶在一定的主机功率情况下于静水中达到高速的能力。 快速性研究： (1)以较小的主机功率达到一定航速的能力。 (2)在一定主机功率下达到较高航速的能力。 船舶快速性分:船舶阻力和船舶推进。 3.3.4 船舶快速性 船舶阻力 水阻力 空气阻力 静水阻力 汹涛阻力 裸船体阻力 附体阻力 兴波阻力 摩擦阻力 漩涡阻力 3.3.4.1 船舶阻力 船舶阻力：船舶运动过程中，流体作用 于船体上，与运动方向相反的，阻力船舶运 动的力。 阻大小的一般表示式为： R=1/2CρSv2 （3.12) 式中，R为阻力，C为阻力系数，ρ为水的密 度，S为船的水下表面积，v为船速。 3.3.4.1 船舶阻力 1.摩擦阻力Rf 由于水的粘性作用，航行时船体表面积 必然受到水的摩擦作用，从而形成摩擦阻力。 Rf的影响因素： （1）水的粘性。 （2）船水下表面积（浸湿面积）的大小。 （3）船体表明光滑程度（焊缝、表面不 平、海生物的附着会增加附加阻力、污底阻力 等）。 3.3.4.1 船舶快速性 Rf的计算：采用光滑平板的摩擦阻力计算公式，再考虑糙 度的影响——称为粗糙度补偿其表达式为? Rf=（Cf+△Cf）×0.5×ρS V2 式中： Cf—摩擦阻力系数，是雷诺数Rn＝VL/γ的函数，