船舶设计原理4-1性能预报.pptVIP

课题四;概述; 本章就船舶海上性能，就船舶设计初始阶段如何分析和估算船舶的快速性，稳性、耐波性、抗沉性予以说明。由于这些性能大多数与船舶主尺度，船型系数有密切关系，并且有些性能彼此间要求相互矛盾的，这就要求设计者必须弄清楚： 1）根据设计船的具体使用任务要求和特点，哪些性能是必须保证的。哪些性能是力求提高的，哪些性通常易于满足的，以及这些性能的各自指标是什么，又怎么确定； 2)各项性能指标与船舶技术要索间有什么关系，设计时应采取哪些技术措施才有可能达到预期的效果。 因此在新船设计时，在处理船舶技术性能时要有明确的意图和思路，要做到初步预测并为深化设计做好前期准备工作。; 一、 快速性的初步估算 (一)海军系数法 当选用的母型船的主尺度比、船型系数、△及相对速度等与设计船比较接近时，可用母型船的海军系数C预估新船的主机功率或航速。; (二)经验公式 经验公式，是针对某类型船舶的统计资料，分析归纳出来的，下面介绍适用于油船及散货船的瓦特生近似估算公式：;(三)阻力及推进系数估算方法 1、阻力估算; (4)NPL系列 英国国家物理研究所提供的高速圆舭排水型艇的系列资料。 (5)长江客货船系列 上海船舶运输科研所提供的长江客货船裸体有效功率估算资料，适用于我国内河船舶，尤其是受航道限制、船宽大、吃水浅的双桨内河客货船。 以上资料，凡与船舶设计有关的单位，都可方便地查阅。;2、推进系数估算; (1) 敞水效率?o 在初选了主机、螺旋桨直径、转速及叶数以后，为求得较高的敞水效率，须选用合适的螺旋桨设计图谱。对于中低速运输船舶，常用MAU系列(日本运输省船舶技术研究所)；B系列(荷兰瓦根宁根船模试验水池)等图谱。对于空泡要求较高的军用舰船和民用船舶，可选用高恩阔叶螺旋桨设计图谱。; (2)相对旋转效率?R 对于普通单浆船，取1.00～1.05；对于普通双桨船，取0.95～1.00 （3）船身效率?H ?H ＝1－t/1－w 式中，t－推力减额；w－伴流分数。 t、w参照同??船型的经验公式或母型船的自航试验资料选取。;（4）轴系效率?S ： ?S ≈0.97～0.98 （5）齿轮箱效率?G ： ?G ≈0.96; (四)回归公式法 随着电子计算机辅助设计的发展，现在已将某些阻力图谱计算方法及螺旋桨图谱设计或理论计算方法编制成程序，使得在初步设计阶段的分析计算可迅速而有效地进行，有利于对方案作更加广泛的分析，提高了设计质量。 埃及学者萨比脱(A．S．Sabit)应用回归分析方法，给出系列60阻力试验数据的回归方程。; 不同速长比时，式(4-6)中系数列于表4－1。应注意的是，用该式算得的CR适用于垂线间长L为400 的船。若上不等于400，要对摩擦阻力的尺度作用加以修正。; 二、设计中保证快速性的措施 船舶快速性是影响使用要求和经济效益的重要因素，设计时必须予以保证。根据不同类型的船舶，可采取下述相应的措施: (1)选取合适的尺度、系数； (2)选用合适的，优秀的节能船型及节能推进装置；; (3)对于高速小艇，应尽量减小排水量。如对材料、结构形式、机电设备等应精心选择，以控制空船重量； (4)采用低转速、大直径的螺旋桨，以获得较高的敞水效率； (5)减小附体阻力，如舭龙骨应沿流线方向设置，首侧推装置的开孔位置、孔口形状应设计合理。其他附体都应与船体有良好的水动力配合； (6)减小迎面受风面积，以减小空气阻力.; §4—2 稳 性 船的稳性对其安全性和使用性都有重要影响，是一项重要的航海性能。船舶在海上倾覆时，其过程是十分迅速的，以致乘员来不及逃生，所以各国都有规范对船舶稳性作了具体的规定。国际海协也有相应的船舶完整稳性的规定。我国船舶检验局也颁布了《海船稳性规范》和《内河船舶稳性规范》，以保证船舶的安全性。对于稳性，在确定主尺度和船型系数时，就必须慎重对待，即使船舶的稳性计算已符合规范要求，船长仍应注意船舶的装载、气象、海况等情况，谨慎驾驶，以保证船舶的安全。; 一、初稳性及其估算 (一)衡准方法及其实用数据 衡准一艘船的初稳性好坏的指标是 (h)值。我国《海船稳性规范》对各类船