船舶操纵(第一二章).ppt

船舶操纵概论 船舶操纵性能 第一章 船舶操纵性能 第一节 船舶的旋回性能 第二节 船舶操纵运动方程及船舶操纵性指数 一、船舶操纵运动方程 I?=N（δ）-N(r) I ?=a* δ -b*r I\b ?+r=a\b δ I\b=T ;a\b=K 二、船舶操纵性指数及其意义 r=K δ 0(1-e-t\T) ? =K\T δ 0 e-t\T ?= K δ 0(t-T+t*e-t\T) 第三节 船舶的航向稳定性与保向性 当干扰过去后，偏离原来直航运动的船舶能否自行恢复到原来航线上去(位置稳定)，能否自行恢复到原来的航向上去(方向稳定)，能否较快地稳定在新的航向上，具有新的直线运动(直线稳定) 第四节 船舶变速运动性能一、船舶的启动性能t=0.004*Δ*V0 /R0S=0.101*Δ*V20 /R0 第四节 船舶操纵性试验一、旋回试验包括旋回试验(turningtest)、Z形试验(zigzagma—noeuvretest)、螺旋试验(spiral test)、停船试验(stoppingtest)等。 第六节 IMO船舶操纵性衡准的基本内容 第二章 车、舵、锚、缆、拖船在操船中的运用 第一节 螺旋桨的作用 一、船舶阻力与螺旋桨的推力 1．船舶阻力 基本阻力R。与附加阻力Δ R两个部分 R=R0+ΔR 基本阻力由摩擦阻力、涡流阻力和兴波阻力构成 。 R0=Rf+Rr=Rf+Re+Rw 基本阻力的大小与船舶吃水、船速密切相关。 附加阻力由污底阻力、附体阻力、空气阻力和汹涛阻力组成； Δ R=RF+RA+RX+RR 二、主机功率和船速 1．主机功率 主机功率主要有以下几种： 1)机器功率(MachineryHorsePower)MHP (1)指示功率(1ndicatedHorsePower)IHP (2)制动功率(BrakeHorsePower)BHP (3)轴功率(ShaftHorsePower)SHP 2)(螺旋桨)收到功率(DeliveredHorsePower)DHP 3)推力功率(ThrustHorsePower)THP THP=T*Vp 4)有效功率(EffectiveHorsePower)EHPEHP=R*Vs 2．各功率之间的关系 螺旋桨收到功率DHP与机器功率MHP的比值称为传递效率，其值通常为0．95～0．98。 有效功率EHP与收到功率DHP之比称为推进器效率，该值约为0．60～0．75。 有效功率EHP与主机机器功率MHP之比称为推进系数，该值约为0．5～0．7。这就是说， 主机发出功率变为船舶推进有效功率后已损失了将近一半。 3．船速分类 1)额定船速 可供海上长期使用的最大功率，就是该主机的额定功率 主机稳定的转速称为主机的额定转速nH 船舶在平静的深水域中取得的船速称为额定船速 2)海上船速 通常为额定功率的90％；相应的海上常用主机转速，nH则为额定转速的96％～97％。 主机按海上常用输出功率、常用转速运转时，在平静深水域中取得的船速即为海上船速。 3)港内船速 一般港内的最高主机转速约为海上常用转速的 70％～80％左右。 微进时的主机输出功率和转速，是主机可以输出的最低功率和最低转速。 ． 通常港内“后退三”时的主机转速约为海上常用转速的60％～70％。 4．船速与主机燃油消耗的关系 R∞Δ2/3 vs2 MHP ∞ Δ2/3 Vs3 单位时间内主机燃油的消耗 C。=K。 Δ2/3 Vs3 单位时间内的主机燃油消耗与船速的立方成正比 CD=C0*D\vs=K。 Δ2/3 Vs2D 当船舶排水量不变时，则航行一定航程D所消耗的燃油的总量与船速的平方和航行的航程D成正比。 (1)当所要求航行的航程一定时，整个航程中主机燃油消耗的总量与船速的平方成正比，船速越高，所消耗的燃油越多； (2)若消耗的燃油相同，则这些燃油所能航行的航程与船速的平方成反比，船速越高，所能 航行的航程越短。 所谓的经济航速是指能使船舶费用和燃料费用之和即运输成本达到最低的航速，其中船舶费用包括船舶折旧费、保险费、船员费用、修理费、港口使费、润滑油费用等。 Gb=b*C\vs 整个航程D中的燃料费用Ga为 Ga=a*CD=a* K。 Δ2/3 Vs2D=a K Vs2D 船舶总的运输成本G为： G二Ga+ Gb= a K Vs2D+b*C\vs 船舶运输成本最小的经济航速dG\dvs=0vE=3√b\(2ak)柴油机经济航速时转速= 80％～90％ 第二节 舵的作用 一、舵力及舵力转矩 1．舵的正压力和舵力转船力矩 当占＝450时，舵力转船力矩为最大值。在转头初期，若取方：450，则系数屡值常会减小，且阻力增加机功率也需增所以一般船舶