第三章船舶性能.pptVIP

船舶与海洋工程概论;1浮性:船舶在一定装载情况下浮于一定水面的能力;3－1浮性

船舶浮性主要研究的是

船舶重力、重心和浮力、浮心之间的相互关系。;浮性平衡条件

1、重力与浮力大小相等方向相反;

2、重心G和浮心B必须在同一垂线上;;★正浮：吃水T

★横倾：吃水T，横摇角

★纵倾：平均吃水，纵倾角

★任意状态：平均吃水，纵倾角，横摇角

浮性平衡方程式;重力与重心计算;浮力和浮心计算;浮性曲线及其特性;;;;;;;储备浮力

船舶在水面的漂浮能力是由储备浮力来保证的。

储备浮力是指水线以上船舶主体的水密容积。

储备浮力通常是以满载排水量的百分比来表示。

内河船约为其满载排水量的10%—15%

海船约为为其满载排水量的20%—50%

军船约为为其满载排水量的100%;载重线标志

载重线标志是船舶在不同季节在不同航区的最大吃水标志。它是保证船舶

水上航行安全情况下所规定的船舶安全装载极限。即船舶航行时的实际吃

水不能超过规定的载重线，以此保证船舶安全航行所需的最小储备浮力。;3-2稳性

受到外力作用偏离其平衡位置而倾斜，

当外力消失后仍能回到原来平衡位置的能力。

稳性也是决定船舶横摇快慢的一个重要特征数。

外力:;;回复能力产生的原因

;船舶平衡状态;;;稳性分类

;浮态和初稳性影响原因;船舶在各种装载状态下的初稳性和浮性计算

大倾角稳性计算

船舶倾斜试验;抗沉性是指船舶在一舱或数舱破损进水后仍能

保持一定的浮性和稳性的能力.

我国船级社规定：船舶破损后的水线不得超过水密

甲板边线下76mm且GM不小于这条与水密

甲板线相距76mm的平行线叫安全限界线。;;抗沉性主要研究两个问题：

1船舶进水后浮态和稳性的计算

主要是计算出船舶进水后船舶的初稳性值和浮态（横倾、纵倾值）

2可浸长度即分舱的极限计算

主要是计算可浸长度并根据各舱室的渗透率绘成可浸长度曲线.;;快速性;船在水中航行阻力主要由三部分组成：

摩擦阻力、兴波阻力和漩涡阻力

（1）摩擦阻力

水为具有黏性的液体。船体与水接触，就会有一部分水黏

附在船体上。当船??航行时，船体表面与水摩擦形成摩擦

阻力。

摩擦阻力的大小除与水的黏性有关外，还与船体水下湿表

面积的大小、表面的光滑程度以及航速有关。

对于低速船，摩擦阻力占总阻力的比例较大。;（2）兴波阻力

水波阻力的形成可以理解为，由于船舶的运动产生波浪，

使周围水对船体的压力发生了变化，这些压力在船长方面

的分力的合力就是兴波阻力。兴波阻力与速度的平方成正

比;;;大型海船采用球鼻首来降低兴波阻力，目的是为了制造有

利干扰。减少首部兴波高度，降低兴波阻力。;（3）漩涡阻力

漩涡阻力是由于水的黏性引起的。黏性流体流经船体表面

时，由于船体曲面的变化而使得流体速度降低，至尾部时

边界层出现分离现象，形成漩涡，漩涡产生后使尾部压力

下降，形成首尾压力差，称为漩涡阻力。一般瘦长的船体

水流能较为顺利地流至船尾，不致产生漩涡，或漩涡较

小，因而漩涡阻力较小。对于丰满船型，船体曲度骤变

处，过早发生分离现象，产生漩涡，漩涡阻力较大。设计时

应注意。;（4）船舶总水阻力

船舶在静水中航行的总水阻力为摩擦阻力、兴波阻力和漩

涡阻力之和。;阻力近似估算方法

阻力研究方法

理论分析

试验方法船模试验

实船实验

数值模拟;对于低速船：兴波阻力小，

摩擦阻力占70%-80%

粘压阻力占10%

对于高速船：兴波阻力40-50%，

摩擦阻力占50%

粘压阻力占5%

低速船

中速船

高速船;;船舶推进

螺旋桨推进

螺旋桨俗称“车叶”，它的结构可分为两部分：

一是位于四周几片形状和大小都一样的桨叶；

二是位于当中的圆锥形壳体，称为桨毂。;;船体有效马力PE;推进效率(似是推进系数)

所谓推进效率就是推进器发出的有用功率与吸收功率之比。

ηD＝PE/PD=ηo×ηh×ηr

PE－－船体有效马力。

PD－－螺旋桨收到马力。

推进系数

P·C＝PＥ／ＰＢ＝ηD×ηS