阻力推进计算书(拖航)
阻力推进计算书(拖航)
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阻力推进计算书
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江苏金泰船舶研究设计有限公司
江苏省造船公司设计研究中心
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阻力推进计算书
第2页
一、概述
本船为1966年波兰建造的散货船，现船东拟转卖至福建，需从南京拖航。长江航段采用绑扎顶推式航行，海上采用吊拖式拖航。对其进行海上拖航阻力推进计算。
阻力推进计算书
第4页
方尾浸湿面积比Ft：
0.1
水线半进角：
30°
比重：t/m3：
1.025
有效马力储备K：
1.15
则育航号的阻力曲线如下：（计算方法：爱尔法）
3、阻力叠加
拖船和育航号散货船的总阻力曲线如下：
阻力推进计算书
第5页
三、有效推马力计算
螺旋桨收到功率PD=1320×85%×ηr×ηc×75/76=1031.1(英马力)
1.6m
螺旋桨直径：
1.9m
则拖船的阻力曲线如下：（计算方法：兹万科夫法）
2、育航号主要要素：
垂线间长LBP：
141.60m
型宽B：
19.40m
吃水d：
3.70m
排水量Δ：
6500t
Cb：
0.62
Cp：
0.646
CW：
0.72
Cm：
0.96
浮心纵向位置LCB：
-0.871m
漂心纵向位置LCF：
-0.974m
桨数Pn：
2
有效马力储备K：
1.2
桨型：
浮船坞拖运沉箱相关计算
浮船坞拖运沉箱相关计算北海港铁山港西港区北暮作业区5＃、6＃泊位水工工程浮船坞拖运计算书一、计算说明1、船坞拖航状态及航区本次作业在我部铁山港区内预制场出运码头至5#、6#泊位码头前沿调头区水域，属于沿海近海拖航。
2、计算依据中国船级社《海上拖航指南》1997-附录2“海上拖航阻力估算方法”3、“防城港”号相关参数：型长：52m；型宽：32m ；型深：3.6m；空载吃水：1.4m二、浮船坞海上拖航阻力估算计算公式如下：1、R T=0.7×(R F+R B)+R A式中：R T为总阻力，kN，R F为摩擦阻力，kN，R F=1.67×A1×V1.83×10-3；R B为剩余阻力，kN，R B=0.147×δ×A2×V-1.74+1.5V；A1为船舶水下湿水表面积，m2；A2为侵水部分的中横剖面面积，m2，V为拖航速度，为保证安全系数，按最大时速4节计算（2.06m/s）;δ为方形系数，本船吃水3.6米时，δ取1.0，R A为空气阻力，kN，R A=0.5ΡV2∑C S S满×10-3；Ρ为空气密度，按Ρ=1.22kg/m3计算；V为风速，取V=20.7m/s计算；A I为受风面积，按顶风计算，m2；C s为受风面积形状系数，按1.0计算。
2、浮船坞装满沉箱时吃水深度为3.1m计算浮船坞露水部分受风面积S满。
S1坞墙面积=11×3×2=66m2S2甲板下于水面上=（3.6-3.1）×32=16m2S3沉箱迎风面积=18.15×17.2=312.18m2S满=S1+S2+S3=394.18m23、浮船坞湿水面积计算满载湿水面积计算：A1满=52×32+（52+32）×2×3.1=2184.8m2浸水部分的中横剖面面积：A2满=32×3.1=99.2m24、摩擦阻力计算RF满=1.67×A1满×V1.83×10-3=1.67×2184.8×2.061.83×10-3=13.7KN 5、剩余阻力计算RB满=0.147×δ×A2满V1.74+0.15V=0.147×1×99.2×2.061.74+0.15×2.06=64.1kN6、空气阻力计算RA满=0.5ΡV2∑C S S满×10-3=0.5×1.22×20.72×1.0×394.18×10-3=103.03kN7、总阻力计算RT满=0.7×（R F满+R B满）+R A满=0.7×（13.7+64.1）+103.03=157.49kN从以上计算得出，当瞬间风力为20.7m/s，选用航速4节时，满载最大拖力为15.7t。
拖航阻力计算
海上拖航阻力计算注：“华富708”空船平均吃水1.0m，每厘米吃水吨数约20T/cm，本计算按货物1500T、压载水1500T，总计3000T计算，上述状态下平均吃水为2.5m。
货物正向迎风面积为14mX14m=196m2。
1．海上拖航总阻力经验计算公式：R t=1.15[R f+R b+(R ft+R bt)]式中：R f-----被拖船（物）的摩擦阻力R b-----被拖船（物）的剩余阻力R ft-----拖船的摩擦阻力R bt-----拖船的剩余阻力2.被拖船（物）的阻力近似计算公式R f=1.67A1V1.8310-3KNR b=0.147δA2v 1.74+0.15v KN式中：V---拖航速度m/sδ---方型系数A2----被拖船（物）浸水部分的中横面积其中：A1如无详细资料，按下方法求：正常船舶；A1=L（1.7d+δB）m2驳船/首尾有线形变化的箱型船；A1=0.92L（B+1.81d）m2无线形变化的箱型船及其他水上建筑A1=L（B+2d）L----被拖船（物）的长度；mB----被拖船（物）的宽度：md----被拖船（物）的吃水：m3．拖轮的阻力计算---用拖轮的资料，如无详细资料，也可按被拖船（正常船舶）的近似公式计算。
已知：V=6.0Kt（3.087m/s）4．被拖物的阻力计算：表一：表二：5．拖轮阻力计算：表三：表四：海上拖轮总阻力为：175.9KNR t=1.15[R f+R b+（R ft+R bt）]=20.6t结论一：当船组在静水中拖带航速为6节时，拖航阻力为20.6T，远小于“华富219”拖轮拖力38T，满足规范要求。
6．对于受风面积特别庞大的钻井平台或其他水上建筑，其拖航阻力尚应按下式计算，取较大值：∑R=0.7（R f + R b）+ R a KN式中：R f、R b——同上述（1）；R a ——空气阻力，按下式计算：R a=0.5 ρ V2 ∑C s A i 10-3KN式中：ρ——空气密度，kg/m3，按1.22 kg/m3计算；V——风速，m/s，取20.6 m/s；A i——受风面积，m2，按顶风计算；C s——受风面积A i的形状系数，按本指南第3章表3.2.1（2）选取。
拖航
拖航一.拖航术语1.拖航（Towing）——指平台作为被拖物由拖船拖带，从某一地理位置向另一地理位置转移时所处的状态或过程。
通常半潜式平台指自原井位（船位）处最后一个锚离底，至新井位（船位）处第一个锚到底止的作业期间；自升式平台指船体处于漂浮状态的作业期间。
2.自航（Transit）——指平台依靠自身的推进装置和动力从某一地理位置移往另一地理位置时所处的状态或过程。
3.起拖（Beginning of towing）——指平台接拖后开始驶离原位的作业。
4.就位（Towing/Transit to site）——指平台进入井场并向预定的位置接近和定位作业过程。
注：在进入井场过程中，拖航/移位与就位作业两者是互相交叉的。
5.定位（Location positioning）——指平台在预定的位置布锚或插桩的作业过程。
半潜式平台指自第一个锚到底至调整预张力、校准船位结束的作业过程；自升式平台指自桩脚入泥至升船到压载位置的作业过程。
6.作业极限（Operation limitation）——指平台的某一规定的作业临界点。
当作业条件或过程超过该临界点时，可能造成平台不可逆的受损状况，即无法恢复到安全的受控状态。
7.单拖（Single tug towing）――指一艘拖船拖带平台的形式，通常拖船主拖缆与平台过桥缆相连接。
8.串拖（Series tugs towing）――指两艘拖船首尾串联、后拖船主拖缆与平台过桥缆相连接拖带平台的形式。
9.并拖（Parallel tugs towing）――指两艘或两艘以上拖船的主拖缆分别与平台两条龙须缆和/或其他可作拖缆使用的链（缆）相连接、并排拖带平台的形式。
10.绑拖（Side fixed tug towing）――指拖船绑在平台左或右舷帮的拖带方式。
11.前后拖（Bow and stern tugs towing）――指一艘拖船牵引平台艏部，几条拖船牵引平台左或右舷尾部的拖带方式。
三用工作船拖带半潜式钻井平台拖航阻力计算
三用工作船拖带半潜式钻井平台拖航阻力计算◎ 徐书忠1 吴屯彪21.中海油田服务股份有限公司船舶事业部湛江作业公司；2.广东海洋大学摘 要：随着海洋工程技术的不断发展，三用工作船在海洋石油勘探和开发中扮演着至关重要的角色。
其中，拖带半潜式钻井平台是三用工作船常见的作业任务之一。
为了确保拖带过程的安全与效率，对拖带过程中产生的各种阻力进行计算显得尤为重要。
本文旨在探讨三用工作船拖带半潜式钻井平台时面临的各种阻力，包括摩擦阻力、剩余阻力以及由海浪、风等因素引起的空气阻力和波浪阻力。
以三用工作船“海洋石油XX船”短距离拖带半潜式钻井平台“深蓝XX号”为实例，深入分析主拖船与被拖物的受力情况及相互作用，以便在实际操作中调整拖带策略，优化船舶性能，确保拖带过程的安全顺利进行。
以期能够为实际拖带作业提供理论支持和实践指导。
关键词：三用工作船；钻井平台；拖航阻力1.引言随着全球能源需求的不断增长，海洋石油勘探和开发逐渐成为满足这一需求的重要途径。
在这一领域中，三用工作船以其多功能性和灵活性，成为了不可或缺的利器。
它们不仅能够在复杂的海洋环境中进行作业，还承担着拖带、运输、供应等多项重要任务。
其中，拖带半潜式钻井平台便是三用工作船常见的作业任务之一。
半潜式钻井平台作为海洋石油勘探和开发的重要装备，具有结构稳定、作业能力强等特点。
然而，由于其体积庞大、质量重，拖带过程中会面临巨大的阻力。
这些阻力不仅来自水流的摩擦，还来自空气、海流、风速等多种因素的综合作用。
谢松平等[1]以“海洋石油982”大型无动力钻井平台拖带进广州港为例，应用多因素约束的拖航阻力计算方法进行计算，结果表明，依据该方法选择拖带拖轮更为科学合理。
安涛等[2]通过自升式海洋平台拖航阻力计算分析，提出了适合的拖船选用安全系数。
王道广等[3]航速及吃水对六筒复合型基础静水拖航过程影响的试验研究，提出一种可自浮拖航的六筒型综合平台基础结构。
刘积甫[4]通过分析大型工程船舶的总阻力构成成分进一步说明各个相关阻力的计算方法，最终与多个经验公式对比分析，证明经验公式的计算结果存在较大误差。
拖带公式
拖带公式
1、拖带总阻力R＝K×D2/3×V2（吨）
其中K：阻力系数0.0020~0.0024 D：被拖船排水量（吨）V：拖航速度（节）
2、计算拖轮主机总功率Ne＝20.468×R×V
3、计算八字缆直径D＝4.686×(R×N)1/2(毫米) 其中N：安全系数5~7
4、计算拖轮拖缆直径
所列被拖船八字缆直径即为所需配的拖缆直径。
由于每艘拖轮拖缆直径是固定的，且一般大于八字缆,因此,要求被拖船八字缆直径应符合规定，则可满足拖航要求。
计算拖缆长度T1＝K（L1＋L2）（米）其中K：风浪系数（通常在拖缆垂曲度不小于8米情况下取系数值为3。
）
L1：拖轮总长度L2：被拖轮总长度
根据“海船稳性规范”要求，船舶在各种装载条件下应满足：
1）稳性衡准数≥1；
2）初稳性高度＞0.15米(被拖船初稳性高度不得小于0.3米)；3）稳性消失角＞55°；
4）Lmax(最大稳性力臂)≥0.2米
下面为缆绳强度参考表。
拖带公式
拖带公式
1、拖带总阻力R＝K×D2/3×V2（吨）
其中K：阻力系数0.0020~0.0024 D：被拖船排水量（吨）V：拖航速度（节）
2、计算拖轮主机总功率Ne＝20.468×R×V
3、计算八字缆直径D＝4.686×(R×N)1/2(毫米) 其中N：安全系数5~7
4、计算拖轮拖缆直径
所列被拖船八字缆直径即为所需配的拖缆直径。
由于每艘拖轮拖缆直径是固定的，且一般大于八字缆,因此,要求被拖船八字缆直径应符合规定，则可满足拖航要求。
计算拖缆长度T1＝K（L1＋L2）（米）其中K：风浪系数（通常在拖缆垂曲度不小于8米情况下取系数值为3。
）
L1：拖轮总长度L2：被拖轮总长度
根据“海船稳性规范”要求，船舶在各种装载条件下应满足：
1）稳性衡准数≥1；
2）初稳性高度＞0.15米(被拖船初稳性高度不得小于0.3米)；3）稳性消失角＞55°；
4）Lmax(最大稳性力臂)≥0.2米
下面为缆绳强度参考表。
钻井平台拖航阻力计算
第46卷第2期2017年4月船海工程SHIP & OCEAN ENGINEERINGVol.46 No.2Apr.2017DOI：10. 3963/j. issn. 1671-7953. 2017.02.028钻井平台拖航阻力计算李伟峰,史国友(大连海事大学航海学院，辽宁大连116026)摘要:为有效计算已知条件下钻井平台所受外界环境的合作用力，以确定拖航时拖船数量和功率的配 备或评估拖航作业是否安全，参照相关行业领域的规范，对拖航时钻井平台所受风、流和浪作用力分别进行计算，并通过力的合成原理计算其所受合外力，并以某钻井平台为例进行计算，计算结果与实际情况基本一致，证明该计算方法可行。
关键词:钻井平台;拖航;阻力;风作用力;流作用力;波浪作用力中图分类号：U661.31 文献标志码:A 文章编号= 1671-7953(2017)02-0121^04在海上拖航运输中，通过理论计算得到拖航阻力的准确数据是比较困难的，它涉及到风、浪、流等外部作用力及平台的具体形式，但较准确估 算被拖物的拖航阻力，对选择合适的拖船，满足规范的要求，确保整个拖航航次的安全、经济和有效 都具有十分重要的意义[1]。
中国船级社指导性 文件《海上牵航指南》[2] (1977)对保证海上拖航 作业安全起到了非常重要的作用，其推荐的“海上拖航阻力估算方法”是目前拖航运输中对被拖 物进行阻力估算最常用的方法之一。
但这种方法 仅仅估算了摩擦阻力、剩余阻力以及风阻，并没有 给出波浪阻力的计算方法;Nobel Denton的《海上 牵航规范》[3]中对牵航阻力有明确的要求，但并 没有给出具体的计算方法;流体力学（CFD)软件 可以用来计算海上结构物的受力情况[4]，但需要 首先建立结构物的三维模型，钻井平台结构复杂，建立完善的三维结构模型并进行合理的网格划分 需要耗费很大的精力和时间，在应用中受到很大 限制;一些海工组织或机构通过软件DrillWind和 FnGWind来计算海上建筑物的风荷载[5]，但这些软件需要建立海上结构物的外部轮廓模型，比较 复杂，使用不便;另外，钻井平台拖航阻力还可以 通过模型水池实验方法进行求取，虽然计算精度较收稿日期=2016 -06 -20修回日期=2016 -07 -25基金项目：中央高校基本科研业务费专项经费资助(3132015009)第_作者:李伟峰（1983—），男，硕士，讲师研究方向：船舶与海洋工程、船舶智能避碰高，但该方法需要大量的人力和物力，经济性较差。
拖航阻力估算模板
“xx轮”拖带“xx轮”拖航阻力计算依据：中国船级社《海上拖航指南》附录 2 海上拖航阻力估算方法：1.海上拖航总阻力 R T可按以下经验公式计算：R T=1.15[R f+R B+(R ft+R Bt)] KN------被拖船的摩擦阻力，kN；其中：RfR------被拖船的剩余阻力，kN；B------拖船的摩擦阻力，kN；Rft------拖船的剩余阻力，kN；RBt（1）被拖物的阻力按如下近似方法确定：a、摩擦阻力R f=1.67A1V1.83×10-3（kN）b、剩余阻力R B=0.147δA2V1.74+0.15v（kN）船舶或水上建筑物的水下湿表面积，㎡；式中：A1V 拖航速度，m/s （1 节=0.514m/s）；δ方型系数 0.8A2浸水部分的船中横剖面积，㎡（舯剖面系数×船宽×吃水）；如无详细资料，可按如下方法求得：其中：湿表面积A1正常船舶：A= L（1.7d+δB）m21=0.92L（B+1.81d）m2运输驳船、首尾有线形变化的箱型船：A1=L（B+2d）m2没有任何载重线型变化的箱型船及水上结构：A1式中：L,B,d 分别为船长、船宽、拖航吃水，m；δ=方型系数 0.8（2）拖船阻力R ft和R Bt可使用拖船的设计资料，如无资料也可按上述（1）的近似计算公式计算。
R f=R B=R ft=R Bt=R T=1.15[R f+R B+(R ft+R Bt)] KN= T2.对于受风面积庞大的钻井平台或其他水上建筑，其拖航阻力尚应按下式计算，与R T取较大值：∑R=0.7（R f+R B）+ R a + 1.15(R ft+R Bt) KN式中：R f，R B，R ft，R Bt同上述计算R a空气阻力，按下式计算：R a=0.5ρV w2ΣCsA i×10-3 KN其中：ρ空气密度，按1.22kg/m³计算；V w风速，取20.6m/sA i受风面积，按顶风计算；Cs 受风面积A i的形状系数，取1.01.受风数据受风面数据如下：总宽： m 总高： m2.空气阻力Ra =0.5ρV w2ΣCsA i×10-3 KNRa= KN总拖航阻力：∑R=0.7（R f+R B）+R a+1.15(R ft+R Bt)KN= KN= T∑R＜或＞Rt因此拖航总阻力：∑R或Rt结论：xx号系柱拖力xxT,在主机发挥85%功率的情况下，拖力为xxT，远大于拖航阻力xxT，根据《海上拖航指南》要求，满足此次拖航。
3600拖航拖力计算
拖航状态拖力计算书一、说明1.本船拖船状态根据稳性计算提供两柱间长Lpp = 84m型宽 B =15m吃水 d =2.8m方形系数δ=0.67舯剖面系数Cm = 0.9852.本船拖航航速为V = 7kn =3.601 m/s3.本船采用艏部十字带缆桩，其承受力为406kN。
4.本船拖带必须在白天且良好气候条件下实施。
二、被拖船舶阻力计算根据法规规定的（附录2）《海上拖航阻力估算法》被拖船舶阻力Rt =1.15（Rf+Rb）knRf –被拖船舶的摩擦阻力knRb–被拖船舶的剩余阻力knA1 —船舶或水上建筑物的水下湿表面积V —拖航速度m/sδ—方形系数A2 —浸水部分的船中横剖面积㎡湿表面积A1 = L（1.7D+δ B）㎡=84×(1.7×2.8+0.67×15)=1244.04㎡A2 = BdCm ㎡= 15×2.8×0.985= 41.37㎡Rf = 1.67A1V1.83×10-3 kN= 1.67×1244.04×3.6011.83×10-3=21.668 kNRb = 0.147δA2V1.74+0.15V kN=0.147×0.67×41.37×3.6011.74+0.15×3.601=75.62kNRt = 1.15(Rf+Rb) kN=1.15(21.668+75.62)=111.8812 kN三、结论本船带缆桩能承受406kN拖带力，考虑安全系数、拖带分力及总阻力111.8812kN影响，拖带安全。
海上钻井平台拖航阻力计算
拖航日期： COSLHUNTER：
拖航吃水： 拖航速度： 船宽： 船长： 方形系数： 水下湿表面积(A1)： 浸水船中横剖面积(A2)：
主拖轮：
4.20 米 2.04 米/秒 62.00 米 65.25 米 0.7735 4178.2081 米2 260.400 米2
副拖轮：
生活区阻力（吨）: 桩腿阻力（吨）： 钻台阻力（吨）： 吊车阻力（吨）：
吨
总静水拖航阻力= 风阻力计算：
14 800 1200 400 100
R1= R2= R3= R3= RW=
航速（节）： 4
受风面积（M²）
高度系数
1 1.3 1.3 1.1
形状系数
1 1.25 1.25 1.25
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
总风阻（吨)：
27.84 吨
δ = A2= A1= A2= δ = A1= A2= δ =
0.773460126 260.4
35.14
吨
0.41 吨 6.15 吨
624.613392
57.5 0.365430782
7.54
吨
0.41 吨 6.15 吨
624.613392
57.5 0.365430782
7.54 42.68 风速（节）： 生活区： 桩腿： 钻台： 吊车
4.27 10.42 3.47 0.73 18.90
海浪阻力计算：
平静海浪阻力 （吨）： 中等海浪阻力 （吨）： 恶劣海浪阻力 （吨）：
1 5 25
风速14节
风速20节 风速28节
拖航总阻力：
62.57
4
节
主拖轮：
拖航吃水： 拖航速度： 船宽： 船长： 方形系数： 水下湿表面积(A1)： 浸水船中横剖面积(A2)：
船舶用锚的计算和船舶阻力计算
一、用锚的计算锚的系留力：P=W aλa+W cλc L1P―――系留力。
是锚抓力与锚链摩擦力的和（9.81N）W a―――锚在水中的重量。
即锚在空气中重量×0.876(Kg) Wc―――锚链每米长在水中的重量（Kg）aW―――锚链每米的重量（Kg/m）H c―――锚链摩擦系数取1.5－1.1二、锚链出链长度估算1、正常天气，一般不少于下表2、在急流区，出链长度不一般不少于表值如图：C―――系数。
可取0.3－0.373、每节锚链重量估算：Q=Kd2(Kg)K―――系数。
有档链取0.5375,无档链取0.56254、锚链强度估算：R=Kd2g(N)K―――系数。
有档链取56，无档链取38g―――9.81(m/s2)5、每节锚链环数估算：M=6250/d船尾边锚两只，其重量应不小于0.8倍首边锚的重量2、锚缆锚缆的有效使用长度，应不小于5倍船长，锚缆的配备见表：锚缆配备表0.14-0.17之间。
Ω―――湿面积（m2）A―――浸水部分船中剖面面积（m2）V―――航速（m/s）φ、n―――分别为剩余阻力系数和剩余阻力速度指数，可按下表选取。
表中：V――船速（m/s）,F r――弗汝德数，F r=V/(gL)1/2其中：L――船长，g――9.81③、实测船速求其阻力在实际拖航中，以实测的航速V，可用以下公式计算被拖船舶的阻力：R=(75N bηcηp-R t V)/VT—吃水（1.9m,保证干舷高度为1.5m）B—船宽（13.3m）Ψ—阻力系数，方头船取Ψ=10A1—船舶在垂直水流方向的投影面积A1=TB=1.9×13.3=25.27m2V—计算流速V=2m/sR水=(fSV2+ΨA1V2)×10-2=(0.17×1132.875×22+10×25.27×22)×10-2=(770.355+1010.8)×10-2=17.8KN0.5。
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。
海上拖航拖带力计算
海上拖航拖带⼒计算海上拖航拖带⼒计算摘要⼤型海洋⼯程设施与⽆动⼒船舶在海洋上的拖航需求已⽇益增多。
但是海上拖航作业环境复杂多样，风和浪等多种不确定因素造成的阻⼒会影响到拖航作业所需要的拖带⼒，这影响到了海上拖航的安全性，本⽂主要研究在不同环境下船舶所受到的阻⼒影响，其中包括空⽓阻⼒和⽔阻⼒以及拖带时缆绳所受的拉⼒，以根据与此相关的经验公式计算船舶拖航时的各种阻⼒，从⽽规范配备相应得拖轮以符合拖航作业的需求，但由于⽬前对拖航阻⼒的计算⽅法各有不同，本⽂⾸先介绍《海上拖航指南2011》当中的经验公式并且进⾏相应的阻⼒分析，再综合⽐较其他计算⽅法的利弊。
本⽂通过Excel软件实现拖航阻⼒的计算，以此来分析不同因素下以及不同计算⽅法所造成的拖航阻⼒的变化，并通过相关实例进⾏验证计算⽅法。
关键词：远洋拖航；阻⼒分析；拖缆拉⼒；分类计算海上拖航拖带⼒计算1引⾔1.1课题研究的背景和意义伴随着贸易的提升以及海运经济的发展，⼈们对资源的需求从陆地上的矿产资源转移了资源更加丰富的⼤海，这也促使了海洋资源设施的不断发展，⽽⼤型的海上⼯程往往都⼤型化、专业化、造价⾼，拖航作业需要⼤⾯积的⽔域，出于节约成本的考虑，⼤部分海洋不具有⾃航性，因此很需要有拖航来进⾏辅助作业，但是由于拖航作业执⾏的环境条件存在很多的不确定性，例如风、浪、通航环境等条件，多种因素的影响会导致拖带作业时发⽣碰撞、搁浅、偏航和断缆等意外。
因此作业⼯程存在⼀定的风险。
因此对拖航作业当中涉及到的拖航阻⼒需要进⾏较为精准的计算，从⽽选择合适的拖轮以满⾜被拖船的拖带需求，保证拖航作业有序安全地进⾏。
但是由于拖航阻⼒的计算⽅法⽐较繁杂，在多种情况下的计算⽅式各不相同，⽬前⼤多数拖航作业都是的阻⼒估计只能依靠⼤概的数值，为了拖航的安全性，从⽽选择拖带⼒⽐较⼤的拖轮设备。
本课题研究在拖航作业过程中，在不同因素下拖船以及被拖船所受到的各种阻⼒以及缆绳所能起到的拉⼒，并探究不同阻⼒环境下所能达到的速度范围，为了保障海上的拖航安全，从不同的情况下探究拖航拖带⼒的计算公式，合理安排拖带⽅式、拖轮配备⽅案等，从⽽能够顺利得进⾏，拖轮拖带⼒的计算有助于模拟拖航作业环境，为有关科研⼈员提供阻⼒计算的参考，有助于更精确的拖航仿真系统的建⽴，从⽽预判可能出现的风险，在风险⾯前及时采取应对设施，保障拖航作业的实施，以及拖船与被拖物的财产安全。
拖航阻力计算 调整
拖阻力估算
拖船船长 L 拖船船宽 B 拖船拖航吃水 d 方型系数δ 拖航速度V 湿面积A1=L(1.7d+δ B) 被拖船（物）浸水部分的 中横剖面积A2 被拖船（物）的摩擦阻 Rft=1.67XA1V1.83X10-3KN 被拖船（物）的剩余阻力 RBt=0.147δ XA2V1.74+0.15V
拖船阻力估算 单位 m m m 数值 62 12.6 6 0.61 m/s ㎡ ㎡ kN kN 3.0867 1108.9320 46.1160 14.5676 49.5273
海上拖航总阻力估算 项目 被拖船（物）的摩擦阻力 Rf 被拖船（物）的剩余阻力RB 拖船的摩擦阻力Rft 拖船的剩余阻力 Rbt 海上拖航总阻力 Rt=1.15[Rf+Rb+(Rft+Rbt)] 海上拖航总阻力Rt 单位 kN kN kN kN kN t 数值 137.8824 154.0182 14.5676 49.5273 409.3948 41.7324
被拖船（物）阻力估算 项目 被拖船船长 L 被拖船船宽 B 被拖船拖航吃水 d 方型系数δ 拖航速度节 拖航速度V 驳船/首尾有线形变化的箱 型船:A1=0.92*L(B+1.81*d) 无线形变化的箱型船及其他 水上建筑:A1=L(B+2*d) 被拖船（物）的水下湿表 面积A1 被拖船（物）浸水部分的中 横剖面积A2 被拖船（物）的摩擦阻 Rf=1.67XA1V1.83X10-3KN 被拖船（物）的剩余阻力 RB=0.147δ XA2V1.74+0.15V 节 m/s ㎡ ㎡ ㎡ ㎡ kN kN 单位 m m m 数值 198 54 2 0.9000 6.0000 3.0867 10496.0592 11484.0000 10496.0592 97.2000 137.8824 154.0182 项目
海上拖航拖带力计算
海上拖航拖带力计算摘要大型海洋工程设施与无动力船舶在海洋上的拖航需求已日益增多。
但是海上拖航作业环境复杂多样，风和浪等多种不确定因素造成的阻力会影响到拖航作业所需要的拖带力，这影响到了海上拖航的安全性，本文主要研究在不同环境下船舶所受到的阻力影响，其中包括空气阻力和水阻力以及拖带时缆绳所受的拉力，以根据与此相关的经验公式计算船舶拖航时的各种阻力，从而规范配备相应得拖轮以符合拖航作业的需求，但由于目前对拖航阻力的计算方法各有不同，本文首先介绍《海上拖航指南2011》当中的经验公式并且进行相应的阻力分析，再综合比较其他计算方法的利弊。
本文通过Excel软件实现拖航阻力的计算，以此来分析不同因素下以及不同计算方法所造成的拖航阻力的变化，并通过相关实例进行验证计算方法。
关键词：远洋拖航；阻力分析；拖缆拉力；分类计算海上拖航拖带力计算1引言1.1课题研究的背景和意义伴随着贸易的提升以及海运经济的发展，人们对资源的需求从陆地上的矿产资源转移了资源更加丰富的大海，这也促使了海洋资源设施的不断发展，而大型的海上工程往往都大型化、专业化、造价高，拖航作业需要大面积的水域，出于节约成本的考虑，大部分海洋不具有自航性，因此很需要有拖航来进行辅助作业，但是由于拖航作业执行的环境条件存在很多的不确定性，例如风、浪、通航环境等条件，多种因素的影响会导致拖带作业时发生碰撞、搁浅、偏航和断缆等意外。
因此作业工程存在一定的风险。
因此对拖航作业当中涉及到的拖航阻力需要进行较为精准的计算，从而选择合适的拖轮以满足被拖船的拖带需求，保证拖航作业有序安全地进行。
但是由于拖航阻力的计算方法比较繁杂，在多种情况下的计算方式各不相同，目前大多数拖航作业都是的阻力估计只能依靠大概的数值，为了拖航的安全性，从而选择拖带力比较大的拖轮设备。
本课题研究在拖航作业过程中，在不同因素下拖船以及被拖船所受到的各种阻力以及缆绳所能起到的拉力，并探究不同阻力环境下所能达到的速度范围，为了保障海上的拖航安全，从不同的情况下探究拖航拖带力的计算公式，合理安排拖带方式、拖轮配备方案等，从而能够顺利得进行，拖轮拖带力的计算有助于模拟拖航作业环境，为有关科研人员提供阻力计算的参考，有助于更精确的拖航仿真系统的建立，从而预判可能出现的风险，在风险面前及时采取应对设施，保障拖航作业的实施，以及拖船与被拖物的财产安全。
海上避风拖航船舶封舱加固安全技术管理规定
海上避风、拖航船舶封舱加固安全技术管理规定第一条本规程适用于海上航行（作业）、避风的主拖船舶及被拖船舶（包括平台船）。
在海上执行施工任务且拖航时间不超过12小时的船舶不在本规程范围内。
在海上拖航时间超过12小时的船舶应参照本规程执行。
第二条航程的界定：（一）短途拖航—指拖轮或拖轮拖带被拖船舶航行（作业）12小时以上至48小时（可准确知道预报的天气情况）以内能到达目的地的航程。
（二）长途拖航—指拖轮拖带被拖船舶超过48小时以上才能到达目的地的航程。
第三条海上航行（作业）、被拖航的船舶应在船舶证书规定的航区内航行（作业）、被拖航。
超出规定航行（作业）（作业）区域的船舶，必须对船舶进行稳性、强度、适航性等进行核算，采取切实可行的安全措施。
取得船舶检验部门签发的船舶航行（作业）、拖航的船舶适航证书。
第四条拖航前，被拖船舶须按船舶检验部门海船拖航检验规范备航和进行封舱加固，用船单位负责召集拖航任务执行单位等有关人员对封舱加固的安全事项、实施方案和完成时间进行交底，部署工作安排，明确技术质量要求，并认真组织讨论，做好记录。
第五条船舶管理单位提前申请船舶检验，船长负责组织本船船员，按照封舱固定技术要求进行封舱加固，并严格细致检查落实后，报经主管部门审核检查验收签认，对不符合技术要求的必须予以整改直至达到封舱加固的标准，并取得船舶检验部门签发的拖航船舶的适航证书。
第六条用船单位主管部门、船长共同检查船体结构强度并确认船舶拖航时具有足够的强度和适航性，能安全拖航抵达预定的港口。
第七条应特别注意检查用于拖带的拖力眼板、拖缆柱、拖缆桩、导缆钳等部位的船体结构，若发现强度不够，则应在这些设备的甲板上或甲板下方作适当而有效的加强。
第八条露天甲板和上层建筑甲板上的各种开口关闭排水设备等均应符合船舶检验部门规范的要求。
第九条所有露天甲板上的天窗及采光开口均应关闭并以钢板或其它有效的方法作防护。
第十条所有舷窗及窗均应连同其风暴盖作有效的水密关闭。
拖航阻力计算上
d2
D2
被 拖 船
δ2
A21 A22 V V Rf1 RB1 R1
m2 m2
无线形变化箱型船
A21=L2× (2d2+B2) 无线型变化箱型船 A22=1 ×（B2× d2） 指对水速度 指对水速度 Rf1=1.67A11V1.83× 10-3力 R1 kN 12.485468 1.273118 （t） kN （t） kN （t）
R0
船队总阻力
船 队 总 阻 力 R 0 kN 190.94876 19.470659 （t）
注：拖轮主机功率 4412kw，系柱拖力 65t，满足拖带要求。
Rf2 RB2 R2
被拖船摩擦阻力
被 拖 船 阻 力 R 2 kN 17.995816 1.8349971 （t） kN （t） kN （t） 70.494833
被拖船剩余阻力 被拖船总阻力
7.1882158 9.807kN=1t 101.76425 R2=1.15× （Rf2 + RB2） 10.376695 9.807kN=1t R0=G29+G36 9.807kN=1t
拖航阻力计算表公式引自《海上拖航指南》
基 本 数 据 符号 L1 B1 H1 项目 拖船长度 拖船宽度 拖船型深 拖船吃水 拖 船 拖船排水量 拖船方型系数 拖船水下湿表面积 拖船水线下舯横剖面 积 被拖船长度 被拖船宽度 被拖船型深 被拖船吃水 被拖船排水量 被拖船方型系数 被拖船水下湿表面积 被拖船水线下舯横剖 面 拖船速度（节） 拖船速度(米 拖船摩擦阻力 拖船剩余阻力 单位 m m m m t
☆1
d1
D1
δ1
A11 A12 L2 B2 H2
数值 58 13.4 5.8 4.5 2193 0.652 950.4344 56.682 66.5 15.4 4 2.6 2264 1 1369.9 40.04
绞吸式挖泥船的拖航计算
绞吸式挖泥船的拖航计算作者：龙俊军,曾翠梅来源：《广东造船》2011年第04期摘要：本文通过实例计算，介绍了绞吸式挖泥船在拖航中的阻力、稳性计算方法。
通过对拖航阻力的估算从而选择合适的拖轮，不仅适用于绞吸式挖泥船，也为其他工程船拖航计算提供了参考。
关键词：绞吸式挖泥船；拖航；阻力Calculations for Towing Cutter Suction DredgerLONG Junjun,ZENG Cuimei( CCS Industrial Corp.(CCSI) Guangzhou Branch,Guangzhou 510235 )Abstract: This paper introduces the resistance and stability calculations of cutter suction dredger in the towing condition by an example in order to select appropriate tug for cutter suction dredger, which also provides a reference for calculations for towing other engineering vessels.Key words: Cutter Suction Dredger;Towing;Resistance1概述随着全国各港口的扩建、航道的维护，挖泥船舶的调遣更加频繁。
这些挖泥船舶大部分属于非自航式船舶，需要拖轮协助拖航。
因此，在选择拖轮功率大小前，必须首先估算挖泥船舶的拖航阻力，然后按中国船级社的有关拖航“规则”进行选择，并对拖航过程中的稳性及相关注意事项进行计算和说明以保证拖航作业安全。
2 计算实例现介绍“敏龙”轮的拖航计算，拖轮选用“广浚一”号。
船舶主尺度如下：“敏龙”“广浚一”号总长 99.95 m功率4 400 kW型宽 15.40 m系柱拖力65 t型深 4.00 m设计吃水 2.68 m满载排水量 2 334.1 t方形系数 0.822 4环境载荷与航速风速： 40 kn （20.58 m/s）；流速： 2 kn （1.03 m/s）；航速: 6 kn （3.08 m/s）。
半潜驳船组拖航阻力计算
第17卷第8期中国水运Vol.17No.82017年8月China Water Transport August 2017收稿日期：2017-04-05作者简介：陈秋月，中交四航局第三工程有限公司。
半潜驳船组拖航阻力计算陈秋月，王超（中交四航局第三工程有限公司，广东湛江524009）摘要：在重力式码头施工中，通常会使用到半潜驳船组对沉箱进行出运拖航安装施工，而在拖航施工中，如何选择匹配的拖轮进行拖航施工决定着施工的进度和成本控制。
半潜驳船组拖航阻力的计算决定了如何选择合适的拖轮。
本文结合广东大唐国际雷州电厂项目配套码头工程中的沉箱拖航施工工艺进行阐述船组的拖航阻力计算及拖轮的匹配选择，为以后同类施工提供参考。
关键词：拖航施工；拖航阻力；拖轮选择中图分类号：U674.183文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2017）08-0017-02一、前言沉箱出运拖航安装是重力式码头施工中的一个最重要的基础分项，在安全和质量的前提下选择匹配的船机和有效管理成为施工中成本控制的关键。
二、工程概况广东大唐国际雷州电厂项目配套码头工程出运安装沉箱51件，其中单件沉箱最重为3,898t，最小为1,815t，采用广州号及粤工拖45进行沉箱拖航施工。
1．沉箱规格概况本工程重件码头沉箱共11件，分为4种型号，直立堤沉箱12件，分为3种型号，煤码头沉箱28件，分为6种型号。
其中重件码头沉箱一次拖航2件，直立堤和煤码头沉箱一次拖航1件。
2．四航广州号和粤工拖45概况四航广州号技术性能及拖45技术性能见下表1、表2。
表1四航广州号技术性能船长L 78.00m 下潜时最大载重W8,000t 型宽B40.00m 甲板面积S 2,946m 2型深D（至举升甲板）6.20m 拖航吃水 4.80m 坞墙宽4.00m拖航时最大载重W8,000t表2粤工拖45技术性能船长L 39.45m 满载吃水 3.8m 型宽B 10m 总吨位490t 型深D 4.8m 拖航吃水 4.80m 满载排水量814.54t总功率2942KW/4,000HP3．沉箱装驳平面布置由于本工程沉箱预制场在广西北海，而沉箱安装地点在广东雷州，直线路途70海里。
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限止直径D=1.9m=6.232尺
伴流分数w=0.18
推力减额系数t=0.18
船身效率ηi=1
螺旋桨进速Vj=Vs(1-w)
负荷系数Bp=
假定航速Vs(kn)
6
7
8
9
10
12
螺旋桨进速Vj
4.92
5.74
6.56
7.38
8.2
9.84
Vj2.5
53.69
桨数Pn：
2
有效马力储备K：
1.2
桨型：
导管螺旋桨
桨叶数：
4
主机额定功率：
1320hp×2
额定转速：
428
齿轮箱减速比：
2:1
桨转速：
214 rpm
功率储备系数：
0.15
传送效率：
0.93
水的的密度：
1.025t/m3
伴流分数：
0.18
推力减额：
0.18
阻力推进计算书
第3页
相对旋转效率：
1
桨轴浸深：
(英马力)
443.36
488.72
528.93
560.90
588.73
622.76
PTE(HP)
449.27
495.24
535.99
568.37
596.58
631.06
2PTE(HP)
898.53
990.48
1071.97
1136.75
1193.17
1262.13
阻力推进计算书
第6页
得：
四、结论
本船海上拖航航速为18.98km/h(10.25kn)，满足海上拖航要求。
1.6m
螺旋桨直径：
1.9m
则拖船的阻力曲线如下：（计算方法：兹万科夫法）
2、育航号主要要素：
垂线间长LBP：
141.60m
型宽B：
19.40m
吃水d：
3.70m
排水量Hale Waihona Puke ：6500tCb：
0.62
Cp：
0.646
CW：
0.72
Cm：
0.96
浮心纵向位置LCB：
-0.871m
漂心纵向位置LCF：
-0.974m
阻力推进计算书
第4页
方尾浸湿面积比Ft：
0.1
水线半进角：
30°
比重：t/m3：
1.025
有效马力储备K：
1.15
则育航号的阻力曲线如下：（计算方法：爱尔法）
3、阻力叠加
拖船和育航号散货船的总阻力曲线如下：
阻力推进计算书
第5页
三、有效推马力计算
螺旋桨收到功率PD=1320×85%×ηr×ηc×75/76=1031.1(英马力)
78.94
110.22
147.96
192.55
303.73
负荷系数Bp
127.98
87.05
62.34
46.44
35.69
22.62
查阅Bp~δKa-70+19A导管图谱得：
假定航速Vs(kn)
6
7
8
9
10
12
η0
0.43
0.474
0.513
0.544
0.571
0.604
PTE=PD*ηO*ηH*ηR
育航号散货船
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数量
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阻力推进计算书
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m2
共6页
第页
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江苏省造船公司设计研究中心
审定
日期
阻力推进计算书
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一、概述
本船为1966年波兰建造的散货船，现船东拟转卖至福建，需从南京拖航。长江航段采用绑扎顶推式航行，海上采用吊拖式拖航。对其进行海上拖航阻力推进计算。
二、阻力计算
1、拖船主要要素：
垂线间长LBP：
36.50m
型宽B：
9.0m
吃水d：
2.6m
排水量Δ：
454t
Cb：
0.518
Cp：
0.581
CW：
0.849
Cm：
0.89
浮心纵向位置LCB：
-1.24m
漂心纵向位置LCF：
-0.96m
方尾浸湿面积比Ft：
0.1
水线半进角：
30°
比重：t/m3：
1.025