阻力、功率和航速的估算(二)
估算航速和主机马力的简易图谱
估算航速和主机马力的简易图谱
用途：在设计的最初阶段，已知主机马力，要求有比较简单的办法决定在此马力下能达
图中左边三条曲线适用于普通船舶，每条曲线表示一种船舶，自上而下分别为线形优秀、良好和一般的三种。
图中右边适用于快艇的曲线。
例1：红星123号排水量Δ＝145吨，主机马力BHP ＝180匹，船长L=30米＝98.5英尺。
根据∆BHP ＝145180＝1.24 由附图16左边中间曲线查得L
V a ＝1.101， 故航速为：V a ＝L V a ×L ＝1.101×5.98＝10节。
例2：汕头资深小渔轮Δ＝31.2吨，主机马力BHP ＝60匹，船长16.13米，根据∆BHP ＝2.3160＝1.92， 由附图16左边中间曲线查得L
V a ＝1.1， 故航速为：V a ＝L
V a ×L ＝1.1×28.313.16⨯＝8节。
（实际8节）。
例3：汕头某渡船排水量40吨，主机马力BHP ＝80匹，船长L ＝21.6米， 根据∆BHP ＝4080＝2， 由附图16左边中间曲线查得L
V a ＝1.1， 故航速为：V a ＝
L V a ×L ＝1.1×28.36.21⨯＝9节。
（实际8.5节）。
例4：某拖网渔船主尺度L B T ＝23.24 5 2.25，排水量Δ＝105吨，航速9.99节，线型良好，求主机马力。
L
V a ＝28.324.2399.9⨯＝1.148 根据L
V a ＝1.148由附图16中间曲线查得∆BHP ＝2.45，
故BHP ＝
BHP ＝2.45×105＝250马力。
图谱。
2015-船舶阻力(7)-阻力的近似估算方法1
③ ④ ⑤Байду номын сангаас
根据
s
S C r 如果Cp>0.8且L/B≠6.5，由图7-6对 Am 进行修正。
计算Cr—Rr——Rt B/T≠2.4 修正 △Rt=±10（B/T-2.4）×0.5%Rt 2.4<B/T<3.0 取正；其他取负。 总阻力=Rt+ △Rt
S Cr C p L 的值，查 Am
7.3 母型船数据估算法
• 早期的泰勒系列试验图谱：单位排水量剩余阻力等值线的形式，英制单位。 • 1954年盖特勒对泰勒标准阻力数据进行了重新分析整理： 无量纲的剩余阻力系数图表。（不同排水体积系数（∨／L3），Cr—V/L0.5关 系曲线）——设计船的剩余阻力系数； 无量纲的湿表面积系数图谱——船体湿表面积，并记入一定的粗糙度补贴， 桑海公式——摩擦阻力系数。该系列图谱亦称为泰勒－盖特勒系列图谱。
2.泰勒－盖特勒系列阻力估算的具体步骤
e、计算总阻力Rt、有效功率Pe值。
总阻力系数：Cts=Cr`+Cf+ △Cf
总阻力 ： Rts=Cts*0.5v 2S`
有效功率：Pe=Rts v/1000
（N）
（kw）
不同V—重复上述计算—v-Pe曲线
母型—巡洋舰 —适用航速较高船型较瘦（双桨） —普通货船结果偏低
扩展的泰勒系列图谱估算法
剩余比阻力Rr／△图谱的函数关系：
B Rr / f1 , C , C p , Fr T
当B/T、C▽一定时，该函数关系可表示为：
Rr / f 2 C p , Fr
图谱形式是：对每一组B/T，以不同的C▽给出不同的图谱，每张图谱中以
无型线图 — 查Cs图谱 — 插值计算得Cs
阻力估算及Cp法
第1章阻力估算船体型线确定以后，计算船体在不同航速下所收到的阻力是预估船舶快速性的基础，本文采用系类实验图谱估算发和统计和回归资料估算法对船舶阻力进行估算，获得不同航行速度下的阻力并绘制有效马力曲线，为螺旋桨的设计提供理论依据。
1.1相关参数计算1.1.1排水体积计算运用CAD自带的面积测量功能，获取每条半宽水线与基线所围成的面积，则可得到每条水线所围成的面积表3- 1水线面面积数据采用梯形法计算排水体积。
由于0~1000wl，1000~10000wl、10000wl~10820wl的间距不相同，分三部分进行计算。
梯形法计算的表格如表4-2表3- 2梯形法计算排水体积在海水中的设计排水量 =36943t ∇海水密度31025.91(/)kg m ρ= 设计排水体积 /36009.9ρ∆=∇= 绝对误差-100%=0.217∆∆⨯∆设计计算设计误差主要来源：各水线面面积的计算误差采用梯形法计算的误差1.1.2 浮心纵向坐标计算运用CAD 自带的曲线面积测量工具，获取每站位上横剖线围成的横剖面积，由梯形法可计算排水体积以及浮心纵向坐标表3- 3梯形法计算和浮心纵向坐标在海水中设计排水量 =36943t ∆ 海水密度31025.91(/)k g m ρ= 设计排水体积 /ρ∇=∆ 绝对误差-100%=0.642∇∇⨯∇设计计算设计浮心纵向坐标 0.07yozb M X ∑==-∇浮心纵向坐标距船中（L%）100%0.04bBPX L ⨯=- 1.1.3 湿表面积计算运用CAD 自带的曲线长度测量工具，获取每个站位上水线以下部分横剖面曲线所围成长度。
利用梯形法计算湿表面积。
具体计算见表3-4表3- 4梯形法计算湿表面积总和 677.795计算湿表面积 2=6377.795S m 计算 设计船湿表面积 2=6448S m 设计绝对误差（100%）-S 100%=1.09S S 设计计算设计1.2 阻力估算船舶在水中航行所受的水阻力可分为船舶在静水中航行时的静水阻力和波浪中的汹涛阻力两部分。
行船阻力计算公式
行船阻力计算公式行船阻力是指船只在航行中所受到的阻碍力量，阻力的大小直接影响船只的航行性能和能源消耗。
下面将介绍行船阻力的计算公式。
一、空气阻力的计算公式：船只在航行中受到空气阻力的大小主要取决于船只的外形及航行速度。
1.平面阻力公式：平面阻力是指船只在水平方向上所受到的空气阻碍力量，其计算公式如下：其中:\( F_{\text{平面阻力}} \)为平面阻力\(C_{d1}\)为平面阻力系数\( \rho \)为空气密度\(A\)为有效阻力面积\(V\)为航行速度。
2.抗力公式：抗力是指船只在航行中所受到的总空气阻碍力量，其计算公式如下：其中:\( F_{\text{抗力}} \)为抗力\(C_{d2}\)为抗力系数。
二、水阻力的计算公式：船只在航行中受到的水阻力大小主要取决于船只的速度、船体的湿表面积以及水的粘性特性。
1.波浪阻力公式：波浪阻力是指船只在航行中由于船体引起的波浪产生的阻力，其计算公式如下：其中:\( F_{\text{波浪阻力}} \)为波浪阻力\(C_{w1}\)为波浪阻力系数\(l\)为船体的湿表面长度\(S\)为船体的湿表面积。
2.摩擦阻力公式：摩擦阻力是指船只在航行中由于水体与船体表面的摩擦产生的阻力，其计算公式如下：其中:\( F_{\text{摩擦阻力}} \)为摩擦阻力\(C_{f1}\)为摩擦阻力系数。
3.波浪与摩擦阻力公式：波浪与摩擦阻力是指船只在航行中由于波浪和摩擦共同引起的阻力，其计算公式如下：其中:\( F_{\text{波浪与摩擦阻力}} \)为波浪与摩擦阻力\(C_{w2}\)为波浪与摩擦阻力系数。
以上是船只行船阻力计算的主要公式，根据具体的船型、航行环境和船速等因素，可以选择合适的阻力计算公式进行计算。
需要注意的是，这些公式还存在一些近似和简化，实际计算时需要结合具体情况进行修正。
舰船20节巡航的功率
舰船20节巡航的功率
要计算舰船以20节巡航的功率，需要知道几个关键参数：舰船的排水量，航速，以及舰船的阻力。
然而，你并未提供这些参数，因此我无法为你提供精确的答案。
然而，我可以给你一个一般性的计算方法。
舰船所需的功率（P）与航速（V）和阻力（R）之间的关系可以用以下的数学公式表示：
P = (V^2) * R
其中，P是功率，V是速度，R是阻力。
这个公式是基于牛顿第二定律，即力等于质量乘以加速度。
在舰船的情况下，尽管质量（即排水量）是固定的，但加速度（在这里是速度的改变）是零，因此力等于阻力。
在实际情况中，舰船的阻力会因多种因素而变化，包括航速、海况、舰船的设计和装备等。
因此，要得到精确的功率输出，需要针对特定的舰船和环境条件进行详细的分析和计算。
如果你有更具体的参数或条件（例如具体的排水量、航速和阻力数据），我可以帮助你进行更精确的计算。
(整理)阻力估算及Cp法
第1章阻力估算船体型线确定以后，计算船体在不同航速下所收到的阻力是预估船舶快速性的基础，本文采用系类实验图谱估算发和统计和回归资料估算法对船舶阻力进行估算，获得不同航行速度下的阻力并绘制有效马力曲线，为螺旋桨的设计提供理论依据。
1.1相关参数计算1.1.1排水体积计算运用CAD自带的面积测量功能，获取每条半宽水线与基线所围成的面积，则可得到每条水线所围成的面积表3- 1水线面面积数据采用梯形法计算排水体积。
由于0~1000wl，1000~10000wl、10000wl~10820wl的间距不相同，分三部分进行计算。
梯形法计算的表格如表4-2表3- 2梯形法计算排水体积在海水中的设计排水量 =36943t ∇海水密度31025.91(/)kg m ρ= 设计排水体积 /36009.9ρ∆=∇= 绝对误差-100%=0.217∆∆⨯∆设计计算设计误差主要来源：各水线面面积的计算误差采用梯形法计算的误差1.1.2 浮心纵向坐标计算运用CAD 自带的曲线面积测量工具，获取每站位上横剖线围成的横剖面积，由梯形法可计算排水体积以及浮心纵向坐标表3- 3梯形法计算和浮心纵向坐标在海水中设计排水量 =36943t ∆ 海水密度31025.91(/)k g m ρ= 设计排水体积 /ρ∇=∆ 绝对误差-100%=0.642∇∇⨯∇设计计算设计浮心纵向坐标 0.07yozb M X ∑==-∇浮心纵向坐标距船中（L%）100%0.04bBPX L ⨯=- 1.1.3 湿表面积计算运用CAD 自带的曲线长度测量工具，获取每个站位上水线以下部分横剖面曲线所围成长度。
利用梯形法计算湿表面积。
具体计算见表3-4表3- 4梯形法计算湿表面积总和 677.795计算湿表面积 2=6377.795S m 计算 设计船湿表面积 2=6448S m 设计绝对误差（100%）-S 100%=1.09S S 设计计算设计1.2 阻力估算船舶在水中航行所受的水阻力可分为船舶在静水中航行时的静水阻力和波浪中的汹涛阻力两部分。
利用爱尔法估算船舶功率估算
在船舶设计初始阶段，当主尺度和船型系数初步确定以后，必须知道主机功率以保持能达到设计航速；如果主机功率已知，则需要估计阻力，以确定船的航速，便于分析比较各种方案的优劣。
近似估算阻力的方法很多，但所有这些方法几乎都是根据船模系列试验结果或是在总结、分析大量的船模试验或实船试验的基础上得出的。
在选取计算方法时，应该对估算方法的原始资料有所了解，有针对性地选择估算方法。
本设计选取的方法是爱尔法，其适用范围较广，一般对中、低速商船比较适用。
按照爱尔法估算得到的是公制有效功率，其数值中包含了单桨船通常具有的舭龙骨、舵等附体阻力以及一般货船的空气阻力，对双桨船或多桨船的阻力应令加修正。
爱尔法首先针对标准船型直接估算有效功率，然后根据设计船与标准船型之间的差异逐一进行修正，最后得到设计船的有效功率。
爱尔法标准船型的相应参数为：（1）标准方形系数C bc ，可用下列公式表示单桨船 C bc =1.08-1.68F r双桨船 C bc =1.09-1.68F r（2）标准宽度吃水比 B/d=2.0（3）标准浮心纵向位置，其值查表得出（4）标准水线长 L wl =1.025L bp爱尔法给出的标准船型的有效功率P e (kW)0.64300.735s e V P C Δ=• “爱尔法”估算有效功率的步骤：（1）、由实际船舶的Fr 和3/1/ΔL 两个参数可以从图中查出相应于标准船型的有效功率系数0C 值；（2）、根据Fr 和由表中查出对应于标准船型的方形系数be C 和纵向浮心位置e x 。
（3）、与标准船型的参数相比较，对实船进行修正。
其中修正系数XB K 可以查表求得， 且它总是负值。
（4）、最后经过修正后得到船舶的有效功率为：4364.0735.0C V P E ⋅Δ=（KW ） 在（3）中需修正的参数及其内容有：○1、方型系数的修正：本船的方型系数为0.561，与标准爱尔船的方型系数不相同，则须进行修正，经方型系数修正后的爱尔系数变为1C ，为：101Δ+=C C当0B B C C <时； CB K C ⋅=Δ01当0B B C C >时； CB B K C C ⋅⋅−=Δ013其中修正系数CB K 可以从图中查得。
船舶阻力与船速的计算公式
船舶阻力与船速的计算公式船舶阻力与船速的计算公式是船舶设计和航行中非常重要的内容。
船舶阻力是指船舶在航行中受到的水流、风力和波浪等外部力量的阻碍，是决定船舶动力系统设计和船舶性能的重要因素之一。
船舶的阻力与船速之间存在着密切的关系，通过计算可以得到船舶在不同航速下的阻力大小，为船舶设计和航行提供重要的参考依据。
船舶阻力的计算公式可以分为静水阻力和波浪阻力两部分。
静水阻力是指船舶在静止状态下受到的水流阻力，主要与船体的形状和湿表面积有关；波浪阻力是指船舶在航行中受到的波浪阻力，主要与船舶航行速度和波浪形态有关。
下面我们将分别介绍船舶静水阻力和波浪阻力的计算公式。
静水阻力的计算公式通常采用法国工程师Froude提出的Froude公式，即：\[ R = k \times S \times V^2 \]其中，R为静水阻力，k为阻力系数，S为湿表面积，V为船舶航行速度。
阻力系数k是与船舶的形状和流体粘度等因素相关的常数，可以通过实验或经验公式进行确定。
湿表面积S是指船舶在水中的受潮表面积，通常可以通过船舶的几何形状参数计算得到。
船舶的航行速度V是指船舶相对于水流的速度，是静水阻力的一个重要影响因素。
通过Froude公式可以得到船舶在不同航速下的静水阻力大小，为船舶设计和性能分析提供了重要的参考数据。
波浪阻力的计算公式通常采用Holtrop提出的Holtrop公式，即：\[ R_{w} = 0.5 \times \rho \times g \times C_{1} \times A_{T} \times B_{L} \times \left( 1 + k_{B} \times \left( 1.0 C_{B} \right) \right) \times C_{B} \times S \times\left( 1 + 0.35 \times \left( \frac{B_{L}}{T} \right) \right) \times \left( 1 C_{F} \right) \times \left( 1 \frac{C_{F}}{C_{F} + 1} \right) \times \left( 1 \frac{C_{F}}{C_{F} + 2} \right) \times \left( 1 \frac{C_{F}}{C_{F} + 3} \right) \times C_{F} \times V^2 \]其中，\( R_{w} \)为波浪阻力，\( \rho \)为水的密度，g为重力加速度，\( C_{1} \)为修正系数，\( A_{T} \)为横截面积系数，\( B_{L} \)为船舶长度与波长的比值，\( k_{B} \)为波浪系数，\( C_{B} \)为方形系数，S为湿表面积，\( T \)为船舶吃水深度，\( C_{F} \)为摩擦系数，V为船舶航行速度。
飞艇计算数学公式
飞艇是一种轻于空气的航空器，其设计和操作涉及到许多数学公式和计算。
以下是一些与飞艇相关的基本数学公式：
1.升力与阻力计算：
升力（L）= 0.5 × ρ × V^2 × S × CL
阻力（D）= 0.5 × ρ × V^2 × S × CD
其中，ρ 是空气密度，V 是飞艇速度，S 是飞艇面积，CL 是升力系数，CD 是阻力系数。
2. 功率与效率计算：
功率（P）= T × V
效率（η）= L / (P / E)
其中，T 是飞艇推力，V 是飞艇速度，E 是发动机效率。
3. 浮力与重量计算：
浮力（B）= ρ × g × V_volume_of_airship
重量（W）= B + W_payload
其中，V_volume_of_airship 是飞艇体积，W_payload 是有效载荷。
4. 稳定性与操纵性计算：
翻滚角（θ）= (L / (W × sin(γ))) × (sin(δ) / cos(δ))
滚转角速度（ω）= (θ / Δt)
其中，γ 是攻角，δ 是侧滑角，Δt 是时间。
5. 推进效率计算：
推进效率（η_prop）= (P_prop / P_total) × 100%
其中，P_prop 是推进功率，P_total 是总功率。
这些公式仅为基础计算，实际的飞艇设计和操作需要考虑更多复杂的因素和数学模型。
如需更多详细信息，建议咨询航空领域专业人士或查阅专业书籍。
划船的功率计算
划船的功率计算
划船是一项常见的户外运动，通过划动桨来推动船只前进。
在划船过程中，划船者需要施加力量来克服水的阻力，这就需要一定的功率来推动船只前进。
划船的功率计算可以通过以下公式来实现：功率 = 力× 速度。
首先，划船者需要施加力量来推动桨划动水面。
这个力量可以由划船者的肌肉提供，也可以通过辅助设备如划船机等来提供。
划船者的力量可以通过测力计等设备进行测量。
其次，划船的速度也是功率计算中的一个重要参数。
划船的速度可以通过GPS等定位设备进行测量，或者通过计算船只在单位时间内行驶的距离来得到。
最后，将力和速度代入功率的计算公式中，就可以得到划船的功率。
划船的功率计算对于划船训练和比赛非常重要。
划船者可以通过计算功率来评估自己的划船效果和训练进展。
此外，计算功率还可以用来比较不同划船者之间的水平差距，或者评估不同训练方法对划船速度的影响。
划船的功率计算也有助于船只的设计和改进。
通过测量不同划船者在不同力量和速度下的功率，可以优化船只的设计，使其能够更高效地转化划船者的力量为船只的前进动力。
总之，划船的功率计算是一个重要的参数，可以用于评估划船者的水平、划船训练的效果以及船只设计的改进。
通过计算功率，可以更好地理解划船运动的物理原理，提高划船技术和效率。
船机桨工况配合特性
分析。
但在前述的分析中，船的阻力特
PE
性是用其随航速的变化关系来表示的， 螺旋桨及主机的特性则是用其主要技
n1＞n2＞n3
术参关系，建立两者能够相互转换的关
n1
系式。
n2
船舶在稳定工况下正常航行时，
螺旋桨所产生的有效推力和船舶航行
n3
阻力是相等的，故有：
M
T V p 2 n p
J 2
K T KQ
可得：
T
C
T
n
2 p
Q
C
Q
n
2 p
可得螺旋桨需要主机功
率：
Pp
Q
2
n p
60
C
p
n
3 p
J — 螺旋桨进速系数； V p — 螺旋桨进速； n p — 螺旋桨转速； D — 螺旋桨直径； — 水密度； T — 螺旋桨推力； Q — 螺旋桨扭矩； K T — 螺旋桨推力系数； K Q — 螺旋桨扭矩系数； p — 螺旋桨敞水效率； P p — 螺旋桨需要主机功率； C T K T D 4； C Q K Q D 5； C p 0 . 1047 C Q n p
1、特性
二、特性、配合与工况
1）船体的特性 可用阻力——航速或有效功率——航速特性曲线来描述； 2）主机的特性 可用转矩——转速或有效功率——转速特性曲线来描述； 3）螺旋桨的特性 可用螺旋桨转矩——螺距比和进速系数的关系；螺旋桨推力——螺距 比和进速系数的关系特性曲线来描述。
所谓特性曲线，就是把船、机、桨三者随转速变化的一些技术、经济参数，分别或 集中地用图表示出来，以了解它们的变化特点、配合关系和工作范围等。
柴油机的工作范围由以上四条限 制特性线所限定，实际运行中，其工 作点一般不超出此范围。
哈工程--2015年“船舶推进系统原理与设计”复习讲义--第3章
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2015 年“船舶推进系统原理与设计”复习讲义—第 3 章
湍流平板摩擦阻力
1 R f C f ρV 2 S 2 平板摩擦系数计算公式 0.4631 C f 桑海公式： lgRe 2.6
适用范围：Re = 106 – 109，美国应用最为普遍。 还有柏帕特‐许立汀公式，休斯公式，1957ITTC 公式等。
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2015 年“船舶推进系统原理与设计”复习讲义—第 3 章
4、船体的特性
P(kW) 70 60 50 40 30 20 10 14 16 18 20 22 R(N) 900 800 700 600 500 400 300 V (kn)
某船的阻力、功率随航速的变化关系
船舶阻力特性 R = AR ⋅Vm R – 水对船体的阻力 AR – 系数 V – 航速螺旋桨的直径 m – 指数 m ≈ 2 (排水量船舶）
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2015 年“船舶推进系统原理与设计”复习讲义—第 3 章
3.3 螺旋桨
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2015 年“船舶推进系统原理与设计”复习讲义—第 3 章
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2015 年“船舶推进系统原理与设计”复习讲义—第 3 章
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Te T (1 t ) CT n2 (1 t )
R AR Vs 2
AR n Vs CT 1 t Biblioteka 0.5n K Vs
工况的含义
所谓工况，就是指船、机、桨三者的工作条件。 1) 设计负荷平衡点工况 船：设计线型、设计尺度、设计装载量、设计任务书 规定的海面状况 机：设计要求的功率和转速 桨：螺旋桨的直径均是设计值 在以上三种条件下，船舶按设计航速航行。 2) 变工况 船舶阻力变化 操纵方式的变化 船机桨自身性能的变化
第二篇第7章阻力的近似估算方法
对于不同的速长比 ，式（7 一15 ）中系数列于表7-4
2 -4
根据船模系列试验资料估算阻力
2 -5
根据船模系列试验资料估算阻力
船长为L的设计船的总阻力系数CtL 可通过对标准船长的 总阻力系数加以修正得到
式中SFC 是船长为L(m)时的摩擦阻力尺度作用的修正值；
式中：Cf 为桑海光滑平板的摩擦阻力系数，亦可按下式 计算：
式（7 一12 ）中
式中：Rt为总阻力(N)；△为排水量(t); Vs为航速(kn)．L为垂线 间长(m). Lwl为水线长(m); Ct122为垂线间长为122m 船的总阻力 系数2；-x3b为浮心纵向位置，以距船中％L计，舯前为正。
根据船模系列试验资料估算阻力
为便于确定回归系数，将式(7-13)化为下列线性形式
根据母型船数据估算
二、母型船剩余阻力倍正法
此法按傅汝德假定将总阻力分为摩擦阻力和剩余阻力两大
部分，其中摩擦阻力则采用有关平板公式计算：剩余阻力
则按基尔斯提出的影响系数的方法进行修正。基尔斯采用
的影响系数分别为船舶的纵向棱形系数Cp、长度排水量系
数 和宽度吃水比B/T。基尔斯根据泰洛标准系列，以
一组标准参数船
的剩余阻力系数
Cr0为基准，将其他具有 表达为
值的船的剩余阻力值Cr
式中2K-13、1 K2、K3称为基尔斯影响系数。
图7-7、图7-8、图7-9分别给出了Cp、或B/T变化时对剩余
阻力影响的修正曲线。由此可见，K1是在
、B/T不变
的情况下，不同Cp值的Cr与Cp=0.65时之Cr的比值，它表
示Cp对剩余阻力系数的影响；K2是在Cp、B/T不变情况下 不同 值的Cr与 = 8.0时的Cr的比值，表示排水
船舶阻力-第7章阻力近似估算方法
Cb
2
（7-13）式将上式线性化可得
Y122 a1x1 a2 x2 ...... a16 x16
（7-15）式式中
Y122 Ct122 17.3505 / 8.3375
上海交通大学《船舶原理》 之 船舶阻力
➢ 对于不同速长比 Vs （7-15）式
LwL Vs : kn, LwL : m
Slide 13
中a1—a16是不同的，具体数据见书中表7-4。
船长为L的总阻力系数Ctl可由标准船长总阻力 系数Ct122修正求得。
CtL Ct122 SFC
式中
SFC 99.18Cs
L
1
C fL C f 122
C f 0.083lg Re 1.6523
: m3
Cs
3.432
0.305
L B
二.Lap-Keller法
此法将剩余阻力和摩擦阻力分开进行计算，是根
据图谱。
摩擦阻力根据桑海公式计算。△Cf由表2-3选取。
剩余阻力由
S
Cr Am 对
s
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上海交通大学《船舶原理》 之 船舶阻力
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随着计算机的发展，许多图谱中，总结出了回
归公式。
CT f
Vs LwL
,
L B
,B T
, Cb , xb
对于标准L=122m的船
Ct122
A1
A2
L B
......
A6
L B
2
A7
B T
2
......
A16
xb
1000
L3
1.0 :
7.0
Slide 3
船舶阻力第6章 船舶阻力近似估算
2）取决于母型船数据的精确度。
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1、当设计船和母型船的弗劳德数相近 时，可近似的认为两船的剩余阻力系数 相等。 2、当设计船和母型船的船型、主尺度 及雷诺数相近时，可近似的认为两船的 摩擦阻力系数相等。 3、当设计船和母型船的主尺度相近时 ，可近似的认为两船的湿表面积与排水 量的2/3次方成比例。
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§6-2 根据船模系列试验资料估算阻力 泰洛估算法是根据泰洛标准系列船模试验 结果整理得到的，特别适用于双螺旋桨客 船的阻力估算。 泰洛估算法将总阻力分为剩余阻力和摩擦 阻力分别估算，其中摩擦阻力按桑海公式 计算，计算所用的湿表面积可以由无量纲 湿面积系数图谱求得，剩余阻力由泰洛剩 余阻力系数图谱求得。
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四、泰洛估算法的具体步骤
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§6-3 根据经验公式估算阻力
兰泼-凯勒法将总阻力分为剩余阻力和摩擦 阻力分别估算，其中摩擦阻力按桑海公式 计算，剩余阻力由兰泼-凯勒法图谱求得。
剩余阻力图谱分为5组，计算中船长取：
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确定具体步骤：
1、根据设 计船的Cp和 xc值，由图 7-5确定何 组图谱或哪 两组图谱进 行内插。
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三、基尔斯母型船剩余阻力修正法
当设计船和母型船不相似或相似程度很低，即便 它们有相同的佛劳德数时，它们的剩余阻力系数 也不相同，这时不能用前述两种估算方法。 这时可以采用对母型船剩余阻力系数进行修正的 方法，得到设计船的剩余阻力系数，在加上平板 摩擦阻力系数公式计算得到的摩擦阻力系数，实 现设计船的总阻力或有效功率的估算。
船舶操纵考点总结
第一章船舶操纵性能基本概念1.船舶操纵性能可分为固有操纵性和控制操纵性，固有操纵性：包括追随性、定长旋回性、航向稳定性；控制操纵性：包括改向性、旋回性、保向性。
2.转心：从瞬时轨迹曲率中心O 点作船舶首尾线的垂线可得瞬时转动中心P 点，简称“转心”。
船舶定常旋回时，一般转心位于船首之后约1/3 - 1/5 船长处；尾倾时，转心后移，首倾时，转心前移。
3.漂角：漂角是指船体上一点的船速矢量与船舶首尾线之间的交角；漂角一般指船舶重心处的漂角，用符号β 表示，左舷为负，右舷为负。
4.水动力及其力矩：水给予船舶的运动方向相反的力。
5.水动力作用中心：水动力作用中心是指船体水下部分的面积中心，随漂角β 的增大而逐渐向后移动。
船舶平吃水时，当漂角为0，船舶向前直航时，水动力中心在船首之后约1/4 船长处，且船速越低，越靠近船中；⏹当漂角为180º，即船舶后退时，水动力中心在距离船尾之前约1/4 船长处，且船退速越低，越靠近船中。
⏹船舶空载或压载时往往尾倾较大，船体水下侧面积中心分布在船中之后，水动力作用中心要比满载平吃水时明显后移。
6.引航卡(Pilot Card)：船长与引航员之间关于船舶操纵性能进行信息沟通的资料卡；每航次由船长填写；内容包括本船的主尺度、操纵装置性能、船在不同载况时主机不同转速下的航速以及船舶特殊操纵装置(侧推器)等信息。
7.驾驶台操纵性图(Wheelhouse Poster)：详细概述船舶旋回性能和停船性能的图表资料；置于驾驶台显著位置；内容包括深水和浅水(＝1.2)，满载和压载情况下船舶的旋回圈轨迹图及制动性能(停船试验)资料。
8.船舶操纵手册(Maneuvering Booklet)：详细描述船舶实船操纵性试验结果的手册；它是重要的船舶资料之一；内容包括旋回试验、Z形操纵试验和停船试验的试验条件、试验记录以及试验分析等；操纵手册包括全部驾驶台操纵性图上的全部信息；除实船试验结果之外，操纵手册中的大部分操纵信息估算结果。
船在水中的阻力公式船模阻力实验
船在水中的阻力公式船模阻力实验本科生实验报告书院系工学院应用力学与工程系专业班级理论与应用力学10级实验课程实验流体力学姓名程彬学号***-***** 实验地点中山大学工学院流体实验室实验时间2021年6 月7 日指导苏炜船模阻力实验船舶在水面上航行时，会遭受水的阻力作用。
如何预测船舶在航行时所遭受的阻力？船型和阻力之间的关系如何？这是船舶设计研究需要解决的重要问题。
迄今为止，船模阻力实验是确定船舶阻力的最有效的方法。
近年来，根据流体力学基本理论研究船舶阻力问题有很大进展，加上电子计算机的广泛应用，使得船舶阻力的理论计算方法有很大发展。
但是，由于船舶阻力问题比较复杂，在理论计算时常需作某些简化假定，故所得结果与实际到底存在多大差别，需要用船模实验结果进行检验，或进行适当的修正。
综上所述，船模阻力实验是目前研究船舶阻力最基本有效的方法。
一、实验目的和内容1. 测定船模阻力与速度之间的关系。
2. 求出实船阻力（有效功率）与航速之间的关系。
二、实验方法图1为我校试验水池简图。
拖车可沿水池两旁的轨道上行走；拖车上装置有控制、驱动系统及有关测量仪器，并载若干名试验人员。
图2表示船模与拖车连接的情况，拖曳船模的钢丝通过导轮与阻力仪连接。
图1试验时，预先根据实船速度Vs ，按相似定律确定船模速度Vm ，V m =V s /式中λ=L S，称缩尺比。
L M图2拖车起动，并通过刹船架夹住船模一起加速，当拖车达到所要求速度下等速前进时，松开刹船架，此时拖车通过钢丝拖着船模前进，由阻力仪器测出钢丝拖力（也就是船模阻力Rtm ），并同时用测速仪测量拖车速度（也就是船模速度Vm ）。
记录完毕，刹住船模，拖车减速，刹车，退回原处，这就完成了一个速度点的试验。
重复上述过程，直到得到完整的一条阻力曲线。
三、由船模试验结果换算到实船阻力的方法由船舶阻力理论已知，船舶在航行时遭受的总阻力可分为摩擦阻力、形状阻力和兴波阻力。
船模试验只能测得其总阻力。
船舶巡航功率
船舶巡航功率
船舶巡航功率是指船舶在航行过程中所需要的功率。
它是船舶设计和航行过程中重要的参数之一，对于船舶的性能和经济性都有着重要的影响。
船舶巡航功率的大小与船舶的设计速度、排水量以及阻力等因素密切相关。
在船舶设计阶段，设计师会根据船舶的用途和航行条件来确定船舶的设计速度，然后根据设计速度来确定船舶的阻力。
船舶的阻力是指船舶在航行过程中受到的水的阻碍力，它与船舶的速度、船体形状以及船体表面的光滑程度等因素有关。
船舶巡航功率的计算可以通过一些经验公式来进行估算。
这些经验公式是根据大量的试验数据和实际航行经验总结得出的。
其中比较常用的是朱氏公式和ITTC公式。
这些公式可以根据船舶的设计速度和阻力来计算出船舶巡航功率的大小。
船舶巡航功率的大小直接关系到船舶的运行成本。
通常情况下，船舶的巡航功率越小，船舶的运行成本就越低。
因此，在船舶设计和航行过程中，设计师和船舶操作人员都会尽量减小船舶的巡航功率，以提高船舶的经济性和环保性。
船舶巡航功率的大小还与船舶的动力系统和推进系统有关。
船舶的动力系统通常包括主机、发电机和推进器等设备，而推进系统则包括螺旋桨、舵和推进器等。
这些设备的选择和配置会直接影响到船
舶巡航功率的大小和效率。
船舶巡航功率是船舶设计和航行过程中的重要参数，对于船舶的性能和经济性有着重要的影响。
设计师和船舶操作人员都应该重视船舶巡航功率的计算和优化，以提高船舶的经济性和环保性。
在未来的船舶设计和航行中，我们相信通过不断的创新和进步，船舶巡航功率会得到更好的控制和利用，为人类的航行事业做出更大的贡献。
海上拖航阻力及航速计算
海上拖航阻力及航速计算
海上拖航阻力及航速计算是海上拖航工作中的一个重要部分。
以下
是该方面的相关知识和计算方法：
1. 阻力的概念和来源
阻力是指沿着运动方向的阻碍因素，它的大小直接影响着船舶的运行
速度。
海上拖航的阻力主要来自于水的黏性阻力和波浪阻力。
2. 船舶的形态对阻力的影响
船舶的形态是影响阻力大小的重要因素，可以通过计算船体的湿表面积、展阔系数、湿滑比等参数来估算船舶的阻力。
3. 航速的计算方法
航速是指船舶在海上航行中的速度，可以通过测量时间和距离来计算。
同时，船舶的船速还可以通过GPS等导航仪器来实时测量。
4. 拖航力的计算方法
拖船和被拖船之间的拖航力可以通过航行速度和纵向湿表面积等参数
来计算。
同时，拖航时考虑到海况和风速等因素的影响，需要进行综
合计算。
5. 最大拖力的估算
最大拖力是指拖船能够提供的最大牵引力，可以通过拖航试验和计算
公式来估算。
同时，还需要考虑到拖船和被拖船之间的相对运动的影
响。
6. 前推比的影响
前推比是指螺旋桨推力与拖船排水量的比值，可以通过计算来估算船舶的前进效率。
同时，前推比还能够影响船舶的垂向平衡性和横向稳定性。
以上就是海上拖航阻力及航速计算相关的知识和方法，需要在实践中加以运用和调整，以确保拖船作业的安全和高效性。