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在线开放课程《船舶设计原理》

船舶与海洋工程学院

第五章船舶型线设计

5.8首部型线的选择

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5.8首部型线的选择

横剖线形状

如图所示的为四种常规船型的横剖线形状，根据形状特征可分为：U形、V形、中U形

、中V形。

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横剖线形状

(1)U形。排水量沿吃水高度分布较均匀，使设计水线瘦削，半进流角小，有利于减小

兴波阻力。在尾部U形剖面使伴流比较均匀，有利于提高船身效率，改善螺旋桨工作

条件，降低螺旋桨激振力。但相对于V形，U形剖面湿面积较大，摩擦阻力大些，耐波

性也差些。一般大型运输船及中、高速船舶采用U形剖面。

(2)V形。V形剖面的面积分布偏于上部，湿表面积较小，对减小摩擦阻力有利。在尾

部，V形剖面使去流段水流顺畅，可减小旋涡阻力。V形剖面可增加纵摇和升沉的阻尼

，对耐波性有利。小型船舶多采用V形剖面。

(3)中U形或中V形。兼顾阻力和耐波性两方面的要求，为大多数中型船舶所采用。

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首部横剖线

首部横剖线形状主要从静水阻力和耐波性这两方面来考虑。

(1)静水阻力方面。

V形横剖面形状湿表面积较小，可减小摩擦阻力，同时它的舭部较瘦，有利于减少丰

满船(Cb0.75)的舭部旋涡。但V形剖面设计水线首端丰满、半进流角大，兴波阻力

较大。U形剖面船的排水量相对集中在下部，设计水线瘦削，半进流角小，有利于减

小兴波阻力，但湿面积大，摩擦阻力大。由此，从总阻力方面来考虑，对应不同速度

，首部横剖线存在一个阻力上有利的形状选择问题。

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首部横剖线

哥德堡船舶研究院曾对图示的无球首前体横剖线形状U形和V形的船模进行对比试验，

其典型的阻力曲线见图所示。

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首部横剖线

(2)耐波性方面。

V形横剖面，船舶在纵摇和升沉运动时，浮力和阻尼力矩增大，能明显减小纵摇和升

沉运动，且能缓和船底砰击(尤其当波长与船长之比λ/L1.0时)，但V形剖面会增加

波浪中航行的阻力(尤其是λ/L1.2时)。

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