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《船舶操纵》知识点：水动力主讲人：方诚浙江交通职业技术学院
水动力船舶与其周围的水有相对运动时，船体就会受到水的作用力，这种作用力统称为水动力。船水之间的相对运动，可能是由于船舶本身自力（车、舵、锚、缆）作用，也可能是由于外力（拖船、风力、水流）作用所引起。既然是力，必然具有力的三要素，即力的大小、方向、作用点。水动力的三要素均与船和水的相对运动方向（即漂角）有关。大小方向作用点三要素
水动力1．水动力的大小水动力Fw是由作用于船首尾方向的分力即纵向分力Xw和横向分力Yw合成的合力。船舶前进时，由于水线下船体在首尾方向流线形好，纵向分力Xw一般较小，且该力也不会引起船首偏转，所以通常我们主要研究水动力横向分力Yw，其大小可用下式估算。式中：ρw——水的密度（海水中取1025kg/m3,；淡水中取1000kg/m3）；Cwy——水动力横向分力系数；vw——相对流速，即船与水的相对运动速度（m/s）；L——船舶两柱间长（m）；d——船舶吃水（m）；Yw——横向水动力（N）。
水动力横向水动力系数Cwy随漂角β的变化情况近似于正弦曲线，同时水深与吃水之比减小，Cwy增大，说明浅水中船舶所受水动力增加。因此，Cwy的大小与漂角β及水深与吃水之比H/d的关系可用下式表示：Cwy∝ksinβ其中系数k表示水深的影响，H/d减小，k增大。
水动力2．水动力的方向水动力方向与船舶首尾线的夹角，称为水动力角γ。则由于船体水线下正面积很小，故Xw很小，所以水动力角γ大体在90°左右。
水动力3．水动力的作用点水动力作用点W的位置受漂角、船体水下侧面积形状及分布情况所影响。水动力中心W至船首的距离aw，随漂角β的增大而增大，漂角β由0°向180°变化过程中，水动力作用点W距船首从0.25L处渐次移至0.75L处。当β=90°时，aw≈0.5L，即水动压力中心在重心G附近；当β＜90°时，W在G之前；当β＞90°时，W在G之后。同一船舶，空载或压载时尾倾较大，水动力中心位置比满载时明显后移，尾机型船更甚。
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