船舶排水体积与断面为AM

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船型系数

算
除后仍能自动回复到原来平衡位置的能力。
3、抗沉性
船舶遭受海损事故舱室破损进水，仍能保持一定的浮性和稳性而不致于沉没或倾覆的能力。
注意：
张
1、浮性和稳性指的是完整状态时的性能，称为完整浮性和稳性。
远
2、抗沉性指的是破损时的浮性和稳性，亦称为破舱浮性和稳性。
双
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2
船 4、快速性
舶
船舶在其动力装置产生一定功率的情况下能达到规定航速的能力，
C
B

LBT
张
几何意义：
远
方形系数的大小表示船体水下型排水体积的总体肥瘦程度。
双
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船舶
4、棱形系数（或称纵向棱形系数） CP
性
船体水线以下的型排水体积▽与相对应的中横剖面面积AM、船
能
长L所构成的柱体体积之比，即
计算
CP

AML

CB CM
张
几何意义：
远
棱形系数的大小表示船体水下型排水体积沿船长方向的分布情况。
算
关系，因此在研究各项船舶航海性能之前，首先要了解船体主要要素，
即主尺度、船型系数和尺度比，它们是表示船体大小、形状和肥瘦程
度的几何参数。
一、主尺度
主尺度表示船舶的大小，由船长、型宽和吃水等来度量，如下图所示：
张远双
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船
1、船长
舶
船长L：通常选用的船长有三种，即总长、垂线间长和设计水
型深D：在上甲板边线最低点处，自龙骨线上表面（即基线）至上甲板边线的垂直距离。
通常，甲板边线的最低点在中横剖面处。

船舶概论之船体几何形状

第一节船舶主要尺度 ●干舷F：船长中点处，沿船舷自设计水线至上层连续甲板边缘的垂直距离，即型深与吃水之差值： F= D - d 注：
▼ 船舶主要尺度通常指型尺寸，即从船体外板内表面（型表面）度量的尺寸，称为型尺寸。 ▼水线一般指夏季载重水线。
第二节船型系数船型系数
1、水线面系数 CW：船舶设计水线面面积AW与矩形LWL×B 面积的比值。即：CW=AW/Lwl×B —表征水线面的丰满度，对船舶稳性和快速性均有影响。
第二节船舶尺度比与船型系数
2、中剖面系数CM ：中横剖面水下部分面积AM与矩形面积B×T的比值。即：CM=AM/B×d —反映中横剖面的丰满度，CM的大小与船舶舱室内部容积有关。CM若接近于1，则横剖面近于矩形，对船舱内部布置等有利。
第二节船舶尺度比与船型系数
3、方形系数CB ：船舶水下部分体积▽与长方体体积L×B×d的比值。
第三节船体线型图
● 中横剖面（舯剖面）：通过船长中点（以符号表示）的横向垂直平面（将船分成前后两段）中横剖面（舯剖面）→横剖线图横剖面与横剖线-点击播放横剖线图用一系列平行于中横剖面的平面剖切船体所得的曲线。由于船体左右舷对称，所以横剖线图只表示横剖线的一半即可，习惯上右艏左艉。一般将船长分为10～20站，即取10 ～20个剖切面，编号自艉至艏。
首垂线——通过首柱前缘和设计水线面的交点，并垂直于设计水线面的铅垂线。尾垂线——通过艉柱后缘和设计水线面的交点，并垂直于设计水线面的铅
垂线。若无尾柱，以上舵杆中心线为尾垂线。
第二章船舶的几何形状第一节船舶主要尺度
2.船宽
●最大船宽Bmax——包括外板和永久性突出物在内的
船舶最大宽度。

高性能船舶要点

高性能船舶知识概要1绪论1.1什么是高性能船舶？基于不同的流体动力原理，高性能船有不同的类型和船型，可以是排水量船型，还可以是流体动力船型，还可以是不同原理的混合船型。

不管是哪一种船型，它们的共同点是具有高水平的综合航海性能，以及具有完善的满足其主要使用要求的船舶功能。

这样的船舶统称为高性能船舶。

1.2高性能船的特点有哪些？航速高，优良的耐波性能，载运能力较大，经济性好，优美的造型和舒适的舱室空间环境。

1.3什么是傅氏数和容积傅氏数，引入傅氏数的目的是什么？船傅氏数就是傅汝德数，傅氏数（L为船的设计水线长），容积傅氏数（▽为排水体积）。

引入傅氏数的目的：表达船舶相对速度。

1.4航速对船舶首尾吃水的影响规律？（1）当Fr▽<1时，此时航速较低，流体动力所占的比重极小，船体基本上由静浮力支持，船体的航态与静浮时变化不大。

（2）1.0<Fr▽<3.0时，此时随着航速的提高，航态较静浮状态有明显的变化，船首上抬较大，船尾下沉明显，整个船体呈现明显的尾倾现象。

（3）Fr▽<3.0时，此时航速很高，船体吃水变化很大，而且整个船体被托起并在水面上滑行，仅有一小部分船体表面与水接触。

1.5根据流体动支持力的大小船舶运动可分为哪几种运动航态？根据流体动支持力的大小船舶运动可分为排水航行状态，过渡（或半滑行）状态和滑行状态1.6高性能船舶有哪几种类型？高性能船舶主要包括：小水线面双体船，穿浪双体船，滑行船，水翼艇，气垫船，地效翼船，高性能排水式单体船。

1.7高性能船舶航行性能有哪几种研究方法，这些方法的特点是什么？高性能船舶航行性能有三种研究方法：理论计算研究，模型试验研究，实船试验研究，特点如下：理论计算研究特点，高性能船舶是现代高科技应用和发展的产物。

在每种高性能新船型开发研制工作一开始，以船舶水动力学为基础的各种分析计算方法即被引用于性能研究工作，而且收到了比单体船性能研究中使用理论计算方法更好的效果。

船舶原理公式

船舶原理公式Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT船舶原理公式汇总第一章船型系数：水线面系数 C WP =A W /LB 中横剖面系数 C M =A M /Bd 方形系数C B =排水体积/LBd菱形系数C P =排水体积/A M L=排水体积/C M BdL=C B /CM 垂向菱形系数 C VP =排水体积\A W d=排水体积/C WP LBd=C B /C WP 排水体积符号▽ 尺度比：长宽比L/B ：与船的快速性有关船宽吃水比B/d:与船的稳性、快速性和航向稳定性有关型深吃水比D/d ：与船的稳性、抗沉性、船体的坚固性以及船体的容积有关船长吃水比L/d ：与船的回转性有关，比值越小，船越短小，回转越灵活梯形法：A= ⎰b aydx A=l ⎰bydx 0=l(∑=ni yi 0-(y 0+y 3)/2) 注 (y 0+y n )/2为首尾修正项辛氏法：一法，A=1/3l(y 1+4y 2+y 3) 二法，A=3l/8(y 1+3y 2+3y 3+y 4) 计算漂心 X F =M oy /A W =⎰-2/2/L L xydx /⎰-2/2/l l ydx 其中A W =2Lδ∑yi 'M oy =2(L δ)2∑kiyi ' 所以X f =L δ∑kiyi '/∑yi '计算横剖面面积型心的垂向坐标Z a =M oy /A s =⎰dzydz 0/⎰dydz 0其中横剖面面积As=2⎰dydz 0Moy=2⎰dzydz 0又可以表达为As=2dδ∑yi ' (注意首位修正)Moy=2(l δ)2∑kiyi ' 所以可以表达为za=d δ∑kiyi '/∑yi '第二章浮心的计算dM yoz =x F A w d z dM xoy =zA w d z x F 为A w 的漂心纵向坐标排水体积对中站面yoz 的静距 M yoz =⎰dxfAwdz 0浮心纵向坐标x B =M yoz /▽=⎰d xfAwdz 0/⎰dAwdz 0同理可以得排水体积对基平面xoy 的静距和浮心垂向坐标 Mxoy=⎰dzAwdz 0Zb=Mxoy/▽=⎰d zAwdz 0/⎰dAwdz 0同理根据横剖面计算排水体积和浮心位置 dM yoz =x F A s d x dM xoy =z a A s d x 浮心纵向坐标Myoz=⎰-2/2/l l xAsdx X B =Myoz/▽=⎰-2/2/l l xAsdx /⎰-2/2/l l Asdx 浮心垂向坐标Myoz=⎰-2/2/l l zaAsdx z B =Mxoy/▽=⎰-2/2/l l zaAsdx /⎰-2/2/l l Asdx第三章复原力矩 M R =GZ ∆BM =I T /∆ BML =I LF /∆初稳性公式和稳性高复原力矩M R =GZ ∆=GM ∆φ 忽略第四章M R =GZ ∆可以得到M R =GZ ∆=∆L 重点：静稳性曲线的特征M R =GZ ∆ M R =GZ ∆=∆L 所以M R =∆L L=GM φ说明：船舶在正浮的平衡位置，静稳性臂L 对横倾角的导数等于初稳性高度GM故，对于静稳性曲线来说，其远点的切线的斜率等于初稳性高度GM第七章船舶阻力总阻力=兴波阻力+摩擦阻力+粘压阻力（漩涡阻力）R t=R w+R f+R pv估算阻力的近似方法海军系数：对于船型近似，尺度和航速相同的船舶，他们的阻力Rt和排水量及航速都有以下的关系，R t∝∆2/3V2有效功率PE和排水量∆已及航速V的关系P E∝∆2/3V3又可以表示为C e=∆2/3V3/P ECe为海军系数∆为排水量V为航速Kn艾亚法：单桨船C BC=双桨船C BC=艾亚法给出的对应于上述标准的有效功率P EPE=∆C0*(KW)V S为静水中航行的速度C0系数可以根据长度排水量系数L/∆1/3和速长比V/L这里的LS 垂线间长雷诺定律C f=R f/1/2ρv2s=f(R e) 摩擦阻力R f雷诺数R e=Lν/V ν为水运动粘性系数 V为速度傅汝德数F f=V/gl傅汝德数的比较定律Ls/= V mα1/2V s/gls=V m/glm所以得出V s=V m Lmα为模型船与实船的缩尺比相似定律：流体兴波阻力是傅汝德数的函数，因此总阻力必定是粘性阻力和兴波阻力的和，也就是雷诺数与傅汝德数的函数（不做要求）Ct=Rt/1/2ρv2s=f(Re,Fr)傅汝德假定，1假定船体总阻力可以分为独立的两部分，一是摩擦阻力，二是粘压阻力和兴波阻力，合并后为剩余阻力。

船舶静力学作业题答案解析

1-1 某海洋客船船长L=155m ，船宽B=18.0m ，吃水d =7.1m,排水体积▽=10900m 3，中横剖面面积A M =115m 2，水线面面积A W =1980m 2，试求：（1）方形系数C B ；（2）纵向菱形系数C P ；（3）水线面系数C WP ；（4）中横剖面系数C M ；（5）垂向菱形系数C VP 。

解：（1）550.01.7*0.18*15510900==⋅⋅∇=d B L C B （2）612.0155*11510900==⋅∇=L A C M P （3）710.0155*0.181980==⋅=L B A C W WP （4）900.01.7*0.18115==⋅=d B A C M M （5）775.01.7*198010900==⋅∇=d A C W VP 1-3 某海洋客货轮排水体积▽=9750 m 3，主尺度比为：长宽比L/B=8.0, 宽度吃水比B/d=2.63，船型系数为：C M =0.900，C P =0.660，C VP =0.780，试求：（1）船长L;（2）船宽B ；（3）吃水d ；（4）水线面系数C WP ；（5）方形系数C B ；（6）水线面面积A W 。

解： C B = C P* C M =0.660*0.900=0.594 762.0780.0594.0===VP B WP C C C d B L C B ⋅⋅∇=又因为所以：B=17.54m L=8.0B=140.32m d=B/2.63=6.67m 762.0=WP CC B =0.594 06.187467.6*780.09750==⋅∇=d C A VP W m 21-10 设一艘船的某一水线方程为：()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-±=225.012L x B y 其中：船长L=60m ，船宽B=8.4m ，利用下列各种方法计算水线面积：（1）梯形法（10等分）；（2）辛氏法（10等分）（3）定积分，并以定积分计算数值为标准，求出其他两种方法的相对误差。

【VIP专享】1.1.1 船型尺度与船舶吃水

1.1.1船型尺度与船舶吃水☐1.1.1.1与船舶货运有关的船型尺度☐1.1.1.2船舶实际吃水与平均吃水的概念☐1.1.1.3小角度纵倾时船舶实际平均吃水的计算☐1.1.1.4舷外水密度对船舶吃水的影响及计算1.1.1.1与船舶货运有关的船型尺度☐1.船舶在登记、丈量时使用的尺度是( )。

☐A．最大尺度☐B．型尺度☐C．登记尺度☐D．以上均可⏹<参考答案>：C1.1.1.1与船舶货运有关的船型尺度☐2.判断船舶能否停靠某一码头时所使用的尺度是( )。

☐A．型尺度☐B．理论尺度☐C．登记尺度☐D．最大尺度⏹<参考答案>：D1.1.1.1与船舶货运有关的船型尺度☐3.船舶在设计时使用的尺度为( )。

（加）☐A．船型尺度☐B．理论尺度☐C．实际尺度☐D．最大尺度⏹<参考答案>：A1.1.1.1与船舶货运有关的船型尺度☐4.船型尺度包括( )。

Ⅰ最大尺度；Ⅱ登记尺度；Ⅲ垂线间长；Ⅳ型深；Ⅴ型宽；Ⅵ型吃水；Ⅶ干舷☐A．Ⅱ，Ⅲ，Ⅵ，Ⅶ☐B．Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅴ☐C．Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ，Ⅵ☐D．Ⅳ，Ⅴ，Ⅵ，Ⅶ⏹<参考答案>：C1.1.1.1与船舶货运有关的船型尺度☐5.船舶实际吃水与型吃水两者相比( )。

☐A．相差50mm☐B．相差龙骨板厚度☐C．相差无定值☐D．两者在数值上一致⏹<参考答案>：B1.1.1.1与船舶货运有关的船型尺度☐6.从船舶型线图上量取的尺度为( )。

☐A．最大尺度☐B．型尺度☐C．登记尺度☐D．实际尺度⏹<参考答案>：B1.1.1.1与船舶货运有关的船型尺度☐7.某船L bp =78m,吃水d m =4.80m,船宽B=12.2m,排水体积为2924m 3,则其方形系数C b 为_______。

☐A ．0.53☐B ．0.64☐C ．0.73☐D ．0.68⏹<参考答案>：B dB L Vb bp C ••=1.1.1.1与船舶货运有关的船型尺度☐8.某船方型系数Cb =0.63，长宽比L/B=6，宽吃水比B/d=2.4，平均吃水5.17m，则船舶排水体积______ m3。

船体主尺度、尺度比和船型系数

船体主尺度、尺度比和船型系数一、船体主尺度船舶的大小：船长型宽型深吃水图2-2-1 船体主尺度1. 船长（L）——通常选用的船长有三种，即总长、垂线间长和设计水线长。

总长（L OA）：自船首最前端至船尾最后端平行于设计水线的最大距离。

垂线间长（L PP）：首垂线（F.P）与尾垂线（A.P）之间的水平距离。

一般情况下，如无特别说明，习惯上所说的船长常指垂线间长。

水线长（L WL）：平行于设计水线的任一水线与船体型表面首尾端交点间的水平距离。

所谓设计水线长，即设计水线在首柱前缘和尾柱后缘之间的水平距离。

军舰一般均以设计水线长为垂线间长。

在船舶静水力性能计算中，通常采用垂线间长L PP，在分析阻力性能时常用设计水线长L WL，而在船进坞、靠码头或通过船闸时应注意它的总长L OA。

2. 型宽（B）——指船舶型表面（不包括船体外板厚度）之间垂直于中线面方向度量的最大距离，一般指船长中点处的宽度。

对于设计水线或满载水线处分别称为设计水线宽或满载水线宽。

最大宽度是指包括外板和伸出两舷的永久性固定突出物（如护舷材等）在内的垂直于中线面的最大水平距离。

3. 型深（D ）——在船舶型表面的甲板边线最低点处，自龙骨板上表面（即龙骨基线）至上甲板边板的下表面的垂直高度。

通常，甲板边线的最低点在舯剖面处。

4. 吃水（d ）——龙骨基线至设计水线的垂直高度。

在有设计纵倾时，首尾吃水不同，则取其平均值，即)(21A F M d d d += 式中：M d ——平均吃水，也就是舯剖面处吃水；F d ——首吃水，沿首垂线自设计水线至龙骨线的延长线之间的距离；A d ——尾吃水，沿尾垂线自设计水线至龙骨线的延长之间的距离。

5. 干舷（F ）——自设计水线至上甲板边板上表面的垂直距离。

一般船舶在首、中和尾处的干舷是不同的，因此在舯剖面处干舷F 等于型深D 与吃水d 之差再加上甲板的厚度。

二、尺度比1. 长宽比（L/B ）——与船的快速性有关。

船舶静力学名词解释

14.重心一一船舶上各部分重量形成的合力的作用点。
15.浮心——水下部分静水压力的合力的作用点。也是船舶排水体积的形心。
16.浮态——船舶浮于静水中的平衡状态。
17.横倾一一船舶中横剖面垂直于静止水面，当中纵剖面与铅垂平面成一横倾角时的浮
^态。
18.纵倾一一船舶中纵剖面垂直于静止水面，当中横剖面与铅垂平面成一纵倾角时的浮
56.
57.
58.
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60.
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62.
63.
64.
65.
66.
67.
68.
69.
70.
71.
制成的综合性曲线图。
一舱制船一一船舶在一个舱室破损后的破舱水线不超过限界线。
二舱制船一一船舶在相邻的两个舱室破损后的破舱水线不超过限界线。
三舱制船一一船舶在相邻的三个舱室破损后的破舱水线不超过限界线。
抗沉性一一船舶在一舱或数舱破损进水后仍能保持一定浮性和稳性的能力。
许用舱长一一可浸长度与分舱因数的乘积。
静水力曲线图一一根据船舶在静止正浮状态下浮性和初稳性的基本原理及计算结果绘
第三类舱——舱的顶盖在水线以上，舱内的水与船外海水相通，因此舱内水面与船外海面保持同一水平面。
渗透率一一指舱室实际进水的体积Vi与空船的型体积V的比值Uv佥。
安全限界线一一舱壁甲板边线以下76mm处的与甲板边线平行的一条曲线。
最高（极限）破舱水线一一安全限界线上各点的切线。
可浸长度一一船舱的最大许可长度。
^态。
19.载重量一一除去空船外，船舶所能装载的重量，即满载出港排水量减去空船重量。
20.载货量一一除去空船与变动重量外，满载出港时船舶的重量，即载重量减去变动重量。
21.空载出港一一指燃料、润滑油、淡水、粮食以及其他给养物品按规定带足，但没装货时

船舶静力学课后题集答案解析

1- 1某海洋客船船长L=155m ，船宽B=18.0m ，吃水d =7.1m, 排水体积^ =10900m 3，中横剖面面积 A M =115m 2，水线面面积A w =1980m 2，试求:（1）方形系数C B ; （2）纵向菱形系数C P ; （3）水线面系数C WP ;（4）中横剖面系数C M ; （5）垂向菱形系数C VP 。

1-3某海洋客货轮排水体积^ =9750 m 3，主尺度比为：长宽比 L/B=8.0,宽度吃水比 B/d=2.63，船型系数为：C M =0.900 ,C P =0.660， C VP =0.780，试求：（1）船长 L;（2）船宽 B ;（3）吃水 d ;（4）水线面系数C WP ；（ 5）方形系数C B ；（6）水线面面积A w 。

解: C B = C P * C M =0.660*0.900=0.594C B 0.594 C WP0.762C VP 0.780又因为C B7^^ L=8.0B d=7^所以：B=17.54mL=8.0B=140.32m解：（1） C B10900 155*18.0*7.10.55010900115*1550.612(3) 0.7101150.90018.0* 7.110900 1980*7.10.7751980 18.0*155 C WPd=B/2.63=6.67m C WP0.7621-10设一艘船的某一水线方程为：y 1云右其中：船长L=60m ，船宽B=8.4m ，利用下列各种方法计算水线面积：（1）梯形法（10等分）；（2）辛氏法（10等分）（3）定积分，并以定积分计算数值为标准，求出其他两种方法的相对误差。

解：y — 1 x 2中的“ + ”表示左舷半宽值，“-”表示右20.5L舷半宽值。

因此船首尾部对称，故可只画出左舷首部的1/4水线面进行计算。

2则：y 4.2 1 —，将左舷首部分为10等分，则l =30/10=3.0m。

集美大学航海学院船舶概论复习知识点

1. 船是一个狭长和左右对称的几何体，它的上部、下部和两边分别为上甲板、船底和左右舷所包围。

2. 船体的几何要素包括船的大小和形状。

3. 中线面：通过船宽中点的纵向垂直平面，它把船体分为相互对称的左右舷，因此中线面是船体的对称面。

4. 舯站面：通过船长中点垂直于中线面的横向垂直平面，把船体分为首尾两部分。

5. 基平面：通过船长中点龙骨上缘的水平面，与中线面、舯站面相互垂直，三者组成主坐标平面。

6. 也有的用设计水线面代替基平面，它是通过设计水线处的水平面，把船体分为水上和水下两部分。

7. 船体型表面在三个基本投影面上的截面分别称为中纵剖面、舯剖面和水线面。

8. 甲板边线：甲板型表面在舷边的曲线。

9. 甲板中线：甲板型表面与中线面的交线。

10. 舷弧：甲板边线的纵向曲度。

11. 首舷弧：首垂线处的甲板边线比船舯处的甲板边线高处的距离。

12. 尾舷弧：尾垂线处的甲板边线比船舯处的甲板边线高处的距离。

13. 脊弧：甲板中线的纵向曲度。

14. 梁拱：为了排除积水，船的甲板是从中线向两舷逐渐下降，下降度FH 称为梁拱。

15. 船体可分为两部分,在最上层连续甲板以下的称为主船体,以上的称为上层建筑. 16. 船长(L)----通常选用的船长有三种,即总长、垂线间长和设计水线长。

17. 总长（L OA ）：自船首最前端至船尾最后端平行于设计水线的最大距离。

18. 垂线间长（Lpp ）:首垂线(F.P)与尾垂线(A.P)之间的水平距离。

19. 水线长（L WL ）：平行于设计水线的任一水线与船体型表面首尾端交点间的水平距离。

20. 型宽（B ）----指船舶型表面之间垂直于中线面方向度量的最大距离，一般指船长中点处的宽度。

21. 型深（D ）----在船舶型表面的甲板边线最低点处，自龙骨板上表面至上甲板边板的下表面的垂直高度。

22. 吃水（d ）----龙骨基线至设计水线的垂直高度。

23. 干舷（F ）----自设计水线至上甲板边板上表面的垂直距离。

船舶阻力推进计算题及答案

船舶阻力与推进典型例题详解1.1.FroudeFroude 比较定律和Froude 假定及其相关一些概念例题1：某万吨船的船长=wl L 167m，排水量=∆25000t，航速kn V s 16=，对应船模缩尺比33=α，试着求船模的长度、排水量及其相应的速度。

解：根据流体力学中相似定律，可以知道有以下规律：α=VmVsα=m sL L 3αρρsm m s =∆∆因此求解结果如下表所示：参数Lwl(m)∆(t)Vs 实船1672500016船模5.0606060610.6956618532.7852425例题2：设有五艘尺度、船型、航速各不相同的船舶如下表：船类船长（m）航速（kn/h）货船12012客货船16023高速客船8523鱼雷艇2632拖轮46127分别计算它们的Froude 数Fn 和速长比LV s，并判断它们属于何种速度范围？解：注意计算Froude 数中各个量单位，gLV Fr s=，其中速度使用m/s 单位，g 为9.8m/s^2，L 单位为m ，而在速长比中，v 的单位为kn ，L 的单位为ft ，两者关系：L V F sr 2977.0=Fr LVs355.3=计算结果如下：L （m ）航速（kn/h ）Vs(km/h)Fr 船长（ft ）速长比货船120.0012.00 6.170.18393.700.60客货船160.0023.0011.830.30524.93 1.00高速客船85.0023.0011.830.41278.87 1.38鱼雷艇26.0032.0016.46 1.0385.30 3.46拖轮（单放）46.0012.00 6.170.29150.920.98拖轮（拖带）46.007.003.600.17150.920.57例题3：某海船m L wl 100=,m B 14=,m T 5=,排水体积34200m =∇，航速为17kn，（1）试求缩尺比为20、25、30、35时船模的相当速度和重量；（2）当缩尺比为25，在相当速度时测得兴波阻力为1公斤，实验水池温度为12度，求其他船模在相当速度时的兴波阻力；（3）所有船模对应的实船在水温15度的海水中兴波阻力为多少吨？解：第一问考查相似定律，第二问考查Froude 比较定律，计算结果如下：α实船排水体积船模排水体积（m3）实船航速(m/s)船模速度（m/s ）船模相当重量kg 船模Rw （kg ）实船（kg ）204200.000.538.74 1.96524.50 1.9516049.77254200.000.278.74 1.75268.54 1.0016049.77304200.000.168.74 1.60155.410.5816049.77354200.000.108.741.4897.870.3616049.772.二因次法解决船舶阻力问题(62)(B)例题4：某海船的水线长m L wl 100=，宽度m B 14=，吃水m T 5=，排水体积34200m =∇，中央剖面面积269m A M =，航速17kn，试求尺度比为25=α的船模相应速度。

船舶概论

船舶概论名词解释:1.垂线间长LPP:船中首、尾垂线之间的纵向距离称为间长.(P11)2.型表面:钢船船体外板的内表面称为船体型表面.(P11)3.性深D:在船长中点处由平板龙骨上缘量至上甲板横梁上缘的垂直距离.(P11)4.型宽B:在船体最宽处.沿船舶设计水线自一舷的肋骨外缘之间的最大水平距离(P11)5.吃水d:在船长中点处由平板龙骨上缘量至夏季载重水线的垂直距离,称为型吃水.(P12)6.干舷F:在船长中点处由夏季载重水线量至上甲板边缘线上缘的垂直距离.F=D-d＋干舷甲板厚度(P12)7.水线面系数Cw:水线面面积Aw与船长L和型宽B的乘积之比,称为水线面系数.即:Cw=Aw/L×B(P12)8.中横剖面系数Cm:中横剖面浸水面积Am与对型宽B和型吃水d的乘积之比,称为中横剖面系数.即:Cm=Am/B×d(P12)9.方形系数:型排水体积V与船长L型宽B及型吃水d的乘积之比,称为方形系数.即CB=V/L×B×d(P12)10.纵向棱形系数CP:型排水体积V与以中横剖面面积Am为断面,长度为船长L的柱体的体积之比.即CP=V/L×Aw=CB/CW(P12)11.浮性:船舶在一定装载情况下漂浮与水面一定平衡位置的能力,称为船舶浮性.12.稳性:船舶受给定外力作用发生倾斜但不倾覆.当外力消失后能自行回复到原来平衡位置的性能,称为船舶稳性.(P19)13.储备浮力:船体设计水线以上水密体积所能提供的浮力.储备浮力通常用干舷表示,干舷越大,储备浮力越大,船体强度越好.(P22)14.空船排水量:是指船舶出厂时空船的排水量.它包括船体、机器、锅炉、设备、船员及行李的重量(P20)15.抗沉性:船舶一舱或连续数舱破舱浸水后,能保持一定的浮性和稳性的性能.称为船舶抗沉性.(P19)16.限界线:沿着船舷由舱壁甲板上表面一下76mm处绘的线,称为限界线.(P26)17.一舱不沉制:指任意一舱破舱进水后的最终平衡水线不超过限界线,且能达到抗沉性所要求的浮性和稳性的船舶(P26)18.稳心:船舶小倾角横倾前后浮力作用线交点.(P24)19.快速性:在一定的主机功率情况下,表征船舶航行速度快慢的性能,称为船舶快速性.船舶快速性分为阻力和推进两个方向.(P19)20.兴波阻力:船舶航行时兴起船行波,改变水在船体表面的压力分布而形成的首尾压差阻力,称为兴波阻力.Rw.(P28)21.耐波性:船舶在波浪上克服摇摆等运动的性能.(P19)22.转首性:表示船舶应舵转首的性能(P39)23.推进系数:船的有效功率Pe和主机功率之比,以Pc来表示.Pc=Pe/Ps.(P27)24.谐摇:船舶受到的遭遇周期等于固有横摇周期时的横摇.25.操纵性:船舶能够保持或改变航向的性能(P19)26.航向稳定性:保持原有的航向能力.(P39)27.纵骨架式:板格的长边沿船长方向,短边沿船宽方向,纵向骨材的间距小,横向衔材的间距大.(P48)28.总纵弯曲:作用在船体上的重力、浮力等而引起的船体绕水平横轴的弯曲称为总纵弯曲(P46)29.总纵强度:船体结构抵抗纵向弯曲不使整体结构遭到破坏或严重变形的能力.称为总纵强度(P47)30.横骨架式:板格的边长沿船宽方向.短边沿船长方向,横向骨材的间距小,纵向衔材的间距大.(P48)31.锚泊设备:利用抓力或自重使船舶于水面固定位置的设备.它由锚锚链锚链筒止链器起锚机械锚链管和锚链舱等组成(P88)32.船舶系统:是指船上输送液体和气体所需的管子及其附件阀件机械和仪表的总称.主要包括舱底水系统灭火系统日用水系统通风系统空气调节系统(P99)33.航海仪器:是用于确定船位和保证船舶安全航行仪器的统称,主要是航行定位仪器.主要分为航迹推算陆标定位天文定位和无线电定位(P103)34.区域造船法:以区域为基础,将船体建造舾装和涂装三种不同类型的作业相互协调和有机结合地组织生产,形成壳舾涂一体化建造技艺.35.舾装工程:造船业通常将主体船和上层建筑以外的机电装置运管设备生活设施各种属具和舱室装饰等,统称为舾装工程.(P110)36.船体建造工艺:加工制作船体构,再将它们组装成中间产品(部件分段总段),然后吊运至船台上总焊接装成船体建造工艺.简答题:1.古代船舶和近代船舶各有什么特点?答: (1)古代船舶的特点是木质船体，依靠人、畜或风帆推进，排水量小。

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第一章船体形状三个基准面（1）中线面（xoz 面）横剖线图（2）中站面（yoz 面）总剖线图（3）基平面（xoy 面）半宽水线图型线图：用来描述（绘）船体外表面的几何形状。

船体主尺度船长 L 、船宽（型宽）B 、吃水d 、吃水差t 、 t = dF – dA 、首吃水dF 、尾吃水dA 、平均吃水dM 、dM = （dF + dA ）/ 2 } 、型深 D 、干舷 F 、（F = D – d ）主尺度比 L / B 、B / d 、D / d 、B / D 、L / D船体的三个主要剖面：设计水线面、中纵剖面、中横剖面 1.水线面系数Cw ：船舶的水线面积Aw 与船长L,型宽B 的乘积之比。

2.中横剖面系数Cm ：船舶的中横剖面积Am 与型宽B 、吃水d 二者的乘积之比值。

3.方型系数Cb ：船舶的排水体积V,与船长L,型宽B 、吃水d 三者的乘积之比值。

4. 棱形系数（纵向）Cp ：船舶排水体积V 与中横剖面积Am 、船长L 两者的乘积之比值。

5. 垂向棱形系数 Cvp ：船舶排水体积V 与水线面积Aw 、吃水d 两者的乘积之比值。

船型系数的变化区域为：∈（ 0 ，1 ] 第二章船体计算的近似积分法梯形法则约束条件（限制条件）：（1）等间距辛氏一法则通项公式约束条件（限制条件）：（1）等间距（2）等份数为偶数 (纵坐标数为奇数 )2m+1辛氏二法则约束条件（限制条件）（1）等间距（2）等份数为3 3m+1梯形法：（1）公式简明、直观、易记；（2）分割份数较少时和曲率变化较大时误差偏大。

辛氏法：（1）公式较复杂、计算过程多；（2）分割份数较少时和曲率变化较大时误差相对较小。

第三章浮性船舶（浮体）的漂浮状态：（1 ）正浮（2）横倾（3）纵倾（4）纵横倾排水量：指船舶在水中所排开的同体积水的重量。

平行沉浮条件：少量装卸货物P ≤ 10 ℅D 每厘米吃水吨数： TPC = 0.01×ρ×Aw {指使船舶吃水垂向（水平）改变1厘米应在船上施加的力（或重量） }{或指使船舶吃水垂向（水平）改变1厘米时，所引起的排水量的改变量 } （1）船型系数曲线（2）浮性曲线（3）稳性曲线（4）邦金曲线静水力曲线图:表示船舶正浮状态时的浮性要素、初稳性要素和船型系数等与吃水的关系曲线的总称，它是由船舶设计部门绘制，供驾驶员使用的一种重要的船舶资料。

货运知识点

所有船舶的型线图均采用不包括船壳板厚度在内的船体表面来表示船体的几何形状。

这种船体表面称为型表面，由型表面上量取的尺度称为型尺度。

型线图由横剖线图、纵剖线图和半宽水线图三部分组成。

在横剖线图中，表示出船体型表面自首至尾不同长度处各横剖面的形状；在纵剖线图中，表示出不同宽度处船体纵剖面的形状；在半宽水线图中，表示出不同吃水时各水线面的形状。

为了使用方便，船舶设计部门将上述型线图以数值的形式给出，通常称为型值表。

船舶型线图或型值表是船舶设计部门进行浮性、稳性、抗沉性和船体强度等方面计算的数据源，并将计算结果编制成船舶营运和管理的必备资料。

1．船长L bp 。

船长指在夏季满载水线处自首垂线到尾垂线之间的距离，通常亦称为垂线间长或型长。

首垂线是通过夏季水线面与首柱前缘的交点所作的垂直线，尾垂线为舵柱后缘（舵杆中心）与夏季水线面垂直的直线。

垂线间长不得小于夏季载重水线长的96%，且不必大于97%。

一般情况下，船舶最大长度与垂线间长相差首垂线到船舶最前端、尾垂线到船舶最后端的两距离之和。

2．型宽B 。

型宽指在船舶最宽处两舷肋骨外缘之间的水平距离。

一般情况下，船舶最大宽度仅比型宽大两倍船壳板厚度。

3．型深D 。

在船长中点处由平板龙骨的上边缘量到上层连续甲板横梁上边缘的垂直距离。

4．吃水d 。

在船长中点处由平板龙骨的上边缘量到夏季载重水线的垂直距离，通常称为型吃水。

型吃水仅比实际吃水小龙骨板的厚度。

船型系数是粗略表征船体形状的特征参数，它们都随船舶吃水而变化。

船型系数包括:1．水线面系数。

水线面系数C w 是水线面面积A w 与船长L bp 和型宽B 确定的矩形面积之比，即B L AC bp ww ⨯=C w 值的大小表示水线面形状的肥瘦程度。

2．中横剖面系数中横剖面系数C m 是在L bp /2处水线下横剖面（中横剖面）面积A m 与型宽B 和吃水确定的矩形面积之比，即d B A C mm ⨯=C m 值的大小表示中横剖面形状的肥瘦程度。

船舶性能计算复习

1、横剖面面积曲线（实线表示）
2、横剖面面积对基面的静矩曲线（虚线表示）
八
1
2）对稳性也有一定的影响。
总之，储备浮力是确保船舶安全航行的一个重要指标。
3、表示:储备浮力通常用满载排水量的百分数来表示，其大小根据船舶类型、航行区域以及载运货物的种类而定。
一般来说，内河驳船的储备浮力约为其满载排水量的10%～15%，海船约为20%～25%，而军用船舶往往在100%以上。
船体水线以下的型排水体积▽与相对应的水线面面积AW、吃水T所构成的柱体体积之比，即CVP
三，掌握浮态的概念和种类，掌握其表征系数（第22面）。1、正浮
船舶中纵剖面和中横剖面均垂直于静止水面的浮态，即船舶端端正正浮于水面的浮态。
1）平衡方程式：W==
xG=xB
yG =yB = 0
2）表征参数：吃水T（或d）
（体积）渗透率的大小视舱室用途及装载情况而定，我国《海船法定检验技术规则》中有明确的规定。
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一、安全限界线（简称限界线）
我国《海船法定检验技术规则》规定，民用船舶的下沉极限是在舱壁甲板（水密横舱壁达到的最高一层甲板）上表面的边线以下76mm处，也就是说，船舶在破损后至少应有76mm的干舷。
在船舶侧视图上，舱壁甲板边线（包括甲板厚度）以下76mm处的一条与甲板边线平行的曲线称为安全限界线。
四，掌握民用船舶的重量和典型排水量的分类。（第25面）
组成船舶重量的名目虽多，但概括起来可归纳为两大类：
1、固定重量（LW）
包括船体钢料重量（Wh）、木作舾装重量（Wf）、机电设备重量（Wm）等。它们的重量和重心位置在船舶的使用过程中是固定不变的，也称为空船重量，或称船舶自（身）重（量）。
LW＝Wh＋Wf＋Wm

船体主尺度、尺度比和船型系数全解

总长（L OA）：自船首最前端至船尾最后端平行于设计水线的最大距离。

垂线间长（L PP）：首垂线（F.P）与尾垂线（A.P）之间的水平距离。

一般情况下，如无特别说明，习惯上所说的船长常指垂线间长。

水线长（L WL）：平行于设计水线的任一水线与船体型表面首尾端交点间的水平距离。

所谓设计水线长，即设计水线在首柱前缘和尾柱后缘之间的水平距离。

军舰一般均以设计水线长为垂线间长。

在船舶静水力性能计算中，通常采用垂线间长L PP，在分析阻力性能时常用设计水线长L WL，而在船进坞、靠码头或通过船闸时应注意它的总长L OA。

2. 型宽（B）——指船舶型表面（不包括船体外板厚度）之间垂直于中线面方向度量的最大距离，一般指船长中点处的宽度。

对于设计水线或满载水线处分别称为设计水线宽或满载水线宽。

最大宽度是指包括外板和伸出两舷的永久性固定突出物（如护舷材等）在内的垂直于中线面的最大水平距离。

3. 型深（D ）——在船舶型表面的甲板边线最低点处，自龙骨板上表面（即龙骨基线）至上甲板边板的下表面的垂直高度。

通常，甲板边线的最低点在舯剖面处。

4. 吃水（d ）——龙骨基线至设计水线的垂直高度。

5. 干舷（F ）——自设计水线至上甲板边板上表面的垂直距离。

一般船舶在首、中和尾处的干舷是不同的，因此在舯剖面处干舷F 等于型深D 与吃水d 之差再加上甲板的厚度。

二、尺度比1. 长宽比（L/B ）——与船的快速性有关。

船舶原理公式

船舶原理公式汇总第一章船型系数：水线面系数 C WP =A W /LB 中横剖面系数 C M =A M /Bd 方形系数C B =排水体积/LBd菱形系数C P =排水体积/A M L=排水体积/C M BdL=C B /CM 垂向菱形系数 C VP =排水体积\A W d=排水体积/C WP LBd=C B /C WP 排水体积符号▽ 尺度比：长宽比L/B ：与船的快速性有关船宽吃水比B/d:与船的稳性、快速性和航向稳定性有关型深吃水比D/d ：与船的稳性、抗沉性、船体的坚固性以及船体的容积有关船长吃水比L/d ：与船的回转性有关，比值越小，船越短小，回转越灵活梯形法：A= ⎰b aydx A=l ⎰bydx 0=l(∑=ni yi 0-(y 0+y 3)/2) 注 (y 0+y n )/2为首尾修正项辛氏法：一法，A=1/3l(y 1+4y 2+y 3) 二法，A=3l/8(y 1+3y 2+3y 3+y 4) 计算漂心 X F =M oy /A W =⎰-2/2/L L xydx /⎰-2/2/l l ydx 其中A W =2Lδ∑yi 'M oy =2(L δ)2∑kiyi ' 所以X f =L δ∑kiyi '/∑yi '计算横剖面面积型心的垂向坐标Z a =M oy /A s =⎰dzydz 0/⎰dydz 0其中横剖面面积As=2⎰d ydz 0Moy=2⎰dzydz 0又可以表达为As=2dδ∑yi ' (注意首位修正)Moy=2(l δ)2∑kiyi ' 所以可以表达为za=d δ∑kiyi '/∑yi '第二章浮心的计算dM yoz =x F A w d z dM xoy =zA w d z x F 为A w 的漂心纵向坐标排水体积对中站面yoz 的静距 M yoz =⎰dxfAwdz 0浮心纵向坐标x B =M yoz /▽=⎰d xfAwdz 0/⎰dAwdz 0同理可以得排水体积对基平面xoy 的静距和浮心垂向坐标 Mxoy=⎰dzAwdz 0Zb=Mxoy/▽=⎰d zAwdz 0/⎰dAwdz 0同理根据横剖面计算排水体积和浮心位置 dM yoz =x F A s d x dM xoy =z a A s d x浮心纵向坐标Myoz=⎰-2/2/l l xAsdx X B=Myoz/▽=⎰-2/2/l l xAsdx/⎰-2/2/l l Asdx 浮心垂向坐标Myoz=⎰-2/2/l l zaAsdx z B=Mxoy/▽=⎰-2/2/l l zaAsdx/⎰-2/2/l l Asdx第三章复原力矩 MR =GZ ∆BM=I T/∆BML=I LF/∆初稳性公式和稳性高复原力矩MR =GZ∆=GM∆φ忽略第四章M R =GZ∆可以得到MR=GZ∆=∆L重点：静稳性曲线的特征M R =GZ∆ MR=GZ∆=∆L所以M R=∆L L=GMφ说明：船舶在正浮的平衡位置，静稳性臂L对横倾角的导数等于初稳性高度GM 故，对于静稳性曲线来说，其远点的切线的斜率等于初稳性高度GM第七章船舶阻力总阻力=兴波阻力+摩擦阻力+粘压阻力（漩涡阻力）R t =Rw+Rf+Rpv估算阻力的近似方法海军系数：对于船型近似，尺度和航速相同的船舶，他们的阻力Rt和排水量及航速都有以下的关系，Rt∝∆2/3V2有效功率PE和排水量∆已及航速V的关系PE∝∆2/3V3又可以表示为Ce=∆2/3V3/P ECe为海军系数∆为排水量V为航速Kn艾亚法：单桨船CBC=1.08-1.68Fr双桨船CBC=1.09-1.68Fr艾亚法给出的对应于上述标准的有效功率PEPE=∆0.64V3S /C*0.735(KW)VS为静水中航行的速度C0系数可以根据长度排水量系数L/∆1/3和速长比V/L这里的LS 垂线间长雷诺定律Cf =Rf/1/2ρv2s=f(R e) 摩擦阻力R f雷诺数Re=Lν/V ν为水运动粘性系数 V为速度傅汝德数Ff=V/gl傅汝德数的比较定律V s /gls=V m/glm所以得出V s=V m LmLs/= V mα1/2α为模型船与实船的缩尺比相似定律：流体兴波阻力是傅汝德数的函数，因此总阻力必定是粘性阻力和兴波阻力的和，也就是雷诺数与傅汝德数的函数（不做要求）Ct=Rt/1/2ρv2s=f(Re,Fr)傅汝德假定，1假定船体总阻力可以分为独立的两部分，一是摩擦阻力，二是粘压阻力和兴波阻力，合并后为剩余阻力。

船舶排水体积与断面为AM

注：▼ 船舶主要尺度通常指型尺寸，即从船体外板内表面（型表面）度量的尺寸，称为型尺寸。
▼水线一般指夏季载重水线。
主要尺度
型宽B：型深D：船长中点处，沿舷侧自平板龙骨上缘至上层连续
甲板横梁上缘的垂直距离。吃水T：船长中点处，自平板龙骨上缘至设计水线的垂直
距离。干舷F：船长中点处，沿船舷自设计水线至上层连续甲板边缘的垂直距离，即型深与吃水之差值： F= D – T
设计水线
舷墙顶线上甲板首边楼线甲板边线舷墙顶线
船底线
纵剖线纵剖线纵剖线
图2-9 型线图
综合上述内容：主尺度——反映船舶的大小船型系数——反映水下部分形状线型图——最完整地表示出船体的
实际形状另外，其外形特征体现船舶外形的
美感和实用性。
第四节船舶外部形状
首部形状
船舶的外形包括艏艉部形状、上层建筑形式、机舱位置及烟囱、桅杆等舾装件的形状和布置等。
船型系数
4、纵向棱形系数 CP ：船舶排水体积▽与断面为AM、长度为L的棱柱体体积AM× L
的比值。
即： CP=▽/AM×L
显然 CP= CB/CM
—反映排水体积沿船长方向分布情况。
CP的数值越大表示沿船长分布越均匀，其值越小，则表示排水体积集中于中部。该系数对快速性与试航性均有影响。
第三节船体线型图
中尾机型
外部形状
机舱位置： ● 尾机型：尾轴长度短，尾轴不穿过货仓，增加装货空
间，提高装货效率，并对防火有利。通常，油船、散装货船、集装箱船、LPG、LNG等船均采用此形式。缺点视野受限。 ● 中机型：视野开阔，操作方便，空载时纵倾小。 ● 中尾机型：利弊介于二者之间。
美國驗船協會(ABS）