船舶阻力-第6章船型对阻力的影响

大一
② 高速船 ，就是下图6-3(b)。这时剩余阻力为主要 部分，船长增加，剩余阻力减小，但船长增加到 一定程度时，摩擦阻力成为主要部分，所以存在 总阻力最佳的船长Lopt
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（4）船长选择 依据 ① 总布置 ② 船舶性能（阻力，操纵） ③ 对民船涉及经济性
)d
2
Cp
AL
CB Cm
Cb Cm C p
L3
CB
BT L2
Cb L 2 B B T
以上六个参数，独立参数四个 。
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(3)船体形状
① 横剖面面积曲线（主要看：浮心位置Xc，平行 体长度Lp和位置，以及前尾形状）
② 满载水线面的形状（主要看：满载水线面积，满载水 线平行中段，满载水线首尾形状，以及首端进流段）
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③ 首尾形状（包括：首尾横剖面形状，纵剖面形状）
Ct
f
L3
,
B T
,
C
p
,
Cm
,
船体形状,
Fr
,
Re
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三.船型对阻力影响问题的研究方法
正反两个问题 正问题
先给定船型
Rr f Re , Fn ,船型
改变船型，看
Rr
如何变化（ RN , FN
0.67 L 1.0
Rw趋于主要
（i） Rw不能过大，利用
有利干扰 。
（ii）R 仍要注意
高速船
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Fn 0.3(实际不到0.4)
（i）船型瘦削——全船
L 1.0
(不考虑快艇Fn 0.4)
Rw
兴波
(占主要地位) （ii）前体比后体更瘦
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2S
Cs
L
一定
Rf 1 1
Rf
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(2) 对Rr
▽↑，（L不变）表明B↑T↑,则船变肥 ∴Cr↑ Fn越高，增长越快（但Fn小时，增长不明显） (3) 对Rt（船长一定） Rt Rf Rr
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① 对大Cp船（低速船）
二. 确定影响阻力的船型参数
船型表达
无因次化 y f (x, z)
y
(
L)
g(
x L
,
z L
)
g(
,
)
2
(1) 主尺度比
L,B L L B
B T T BT
(2) 船型系数
Cb
LBT
1
2 1
2
1
g(, )dd
0
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Cm
A BT
1
2 1
g
(0,
➢ 60年代以后，进入“微观、局部”的阶段。真正进入 了船的型线的影响。比如球首，船尾，节能装置，直至型 线的某些细节的改进。
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6-2 船体主尺度的影响
一. 排水量长度系数对阻力的影响
(0.01L)3
瘦长程度
Cb LBT L3
Cb
(
B L
)2
(
T B
（见下图6-5）
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二.宽度吃水比的影响B/T
B/T代表扁平度，越大约扁
1.对Rf的影响
Rf
1 2ຫໍສະໝຸດ Baidu
s2C
f
S
只有S可能受B/T影响。
从2-6节中，S的经验公式（如长江船型等）与 B/T有关。
下图6-6中给出了对应最小湿面积的B/T值。从 图中可知，B/T的变化，对湿表面积影响不是很大。
原则：总阻力角度而言，L总略小于Lopt，阻力增 加不多，造价可望下降。
（5）确定船长的经验公式 a) 巴士久宁公式 b) 艾亚公式 c) 杰克公式 d) 诺吉德公式
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Case 2. L : 一定 改变
(1) 对 R f
Rf
C fp
1 2
启示： 船型对阻力的影响，应分成不同航速范围讨论
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2. 船舶分类及其主要阻力成分
种类 低速船
速度范围 主要阻力成分
设计思想
Fn 0.2
L
0.67
R f & R
使 Rf S ，船型
肥短； R ，去流段 要注意。
中速船
0.2 Fn 0.3
随
Rf
但总体来说，
.
Rt
Rr
略上升 ，
变化不大
② 对小Cp船（高速船）
随 Rt
Rr
急剧增加
， （见下图）
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（4） 的选取 ①中低速船（Cp大）， 主要为摩擦阻力， 应取略大，随着航速增加，应适当降低 。 ②高速船（Cp小），主要为兴波阻力 应取小些。 ③ 对于摩擦阻力和兴波阻力正好相反，因此存 在最佳 值。
)
肥而短
瘦而长
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Case 1. =fixed
(1)对Rf
随 L Cf
L
改变 但较平坦
S Cs L S L
Rf
1 2
s2Cs
Cf L
Rf Cf
L
1 2
s2Cs
结论：随 L s一定
Rf ~ Lm
0m 1 2
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（2）对于剩余阻力Rr
L B T 一定
船体细长，兴波阻力小，粘压阻力也小，Cr↓
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（3）对于总阻力Rt（▽一定）
当排水量一定时
① 低速船 ，就是下图6-3(a)。因为摩擦阻力为主要
部分，船长应尽量选小些，则 些，船型均短而肥
(0.01L)3
第六章 船型对阻力的影响
船型参数： 船体水下部分一些物理量及几何形状特征
6-1 船型对阻力影响的基本概念
1. “优良船型”的含义
在某一速度范围内阻力较低的船型 在前面章，已讲过不同船型的阻力性能比较
发现：
a. 不同船型在不同船速范围内，阻力优劣是不同的 b. 同一船型，在不同航速范围内，阻力优劣是不同的
固定），
使 Rr min
反问题 速度已定，寻找优良船型，而设计问题实际是反 问题。
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两点阶段
➢ 60年代以前，主要研究主尺度比，船型参数对阻力影 响。这是宏观研究，参数相对较少，可用“系列试验”来 研究。（选定母船型，并系统变化影响船体阻力的系数）