操纵(第04课)
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有效功率EHP与主机机器功率MHP之比称为 推进系数，该值约为0.5～0.7。这就是说， 主机发出功率变为船舶推进有效功率后己损 失了将近一半。
3．船速分类
1）额定船速 在额定功率、额定转速条件下，船舶在平静的深
水域中取得的船速称为额定船速 2）海上船速
主机按海上常用输出功率、常用转速运转时，在 平静深水域中取得的船速即为海上船速。通常为额定 功率的90%；相应的海上常用主机转速n0则为额定转速 的96～97%。
所有单元叶素的微推力和 为螺旋桨的推力,所有单 元叶素的dQ x r之和为螺 旋桨的转矩。
dQ
dP
dL
dD dT
图2-2 螺旋桨的推力和转矩
4.船舶的吸入流和排出流
吸入流的特点是流速较慢，范围较宽，流线几乎 相互平行；排出流的特点是流速较快，范围较小， 水流旋转激烈，如图2－3所示。
排出流
吸入流
0.1
图2-5 螺旋桨进车伴流横向力
P为螺旋桨的螺距；
υp为螺旋桨对水的实际速度；υs为船对水的速度； ωp为螺Βιβλιοθήκη Baidu桨处的伴流系数，其值大约在0.2～0.4之间。
滑失与螺旋桨在理论上应能前进的速度的比值称之 为滑失比Sr（slip ratio），即：
Sr＝S/nP＝（nP-υp）/nP＝1－υp/nP
1．主机功率
1）机器功率(Machinery Horse Power)MHP （1）指示功率（Indicated Horse Power）IHP （2）制动功率（Brake Horse Power）BHP （3）轴功率（Shaft Horse Power）SHP 2）（螺旋桨）收到功率
拖第
轮二
在章
操 船 中 的 运 用
车 、 舵 、 锚 、
缆
、
第一节 螺旋桨的作用 第二节 舵的作用 第三节 锚的作用 第四节 缆、拖轮的作用
第一节 螺旋桨的作用
一、船舶阻力与螺旋桨的推力 二、主机功率和船速 三、螺旋桨的致偏作用 四、侧推器的使用
1．船舶的阻力（resistance）
航行中的船舶所受的阻力包括基本阻力R0与附加阻力 △R两个部分，其中:
图2-3 吸入流与排出流
5.螺旋桨的滑失
滑失S(slip)是指螺旋桨对水的实际速度υp与理论上 应能前进的速度之差（有的文献中，也将滑失定义
为螺旋桨旋转一周在轴向所前进的实际距离hp＝ υp/n即进程与螺旋桨螺距P的差值），即：
S＝nP－υp＝nP－υs(1－ωp) 其中，
n为螺旋桨的转速；
如前所述, 伴流主要由摩擦伴流、势伴流和波 浪伴流组成，这里所说的伴流速度是指相应位 置处伴流沿首尾方向的分量。螺旋桨盘面处伴 流分布特点是:左右对称 、上大下小。
对于右旋单桨 船而言，前进 中进车时，伴 流横向力推尾 向左，船首右 偏；前进中倒 车时，则相反。
0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2
2. 右旋固定螺距螺旋桨（FPP）单 桨船的偏转趋势
1）静止中的船舶正舵进车时的偏转 2）前进中倒车时的偏转趋势 3）静止中正舵倒车时的偏转特性 4）左、右满舵全速旋回的比较
3．致偏作用的运用实例（右旋固 定螺距螺旋桨单桨船）
1）向右就地掉头 2）自力靠码头操纵中的应用 3）系靠单浮或单点系泊中的应用
基本阻力R0=Rf＋Rr=Rf+Re+Rw 附加阻力△R =RF+RA+RX +RR
Rf:摩擦阻力, 与船速的1.825次方成正比, 与船舶湿表面积成正比; Rr:剩余阻力, 约与船速的2~3次方成正比; Re:兴波阻力, 约与船速的4~6次方成正比; Rw:涡流阻力, 约与船速平方成正比; RF :污底阻力; RA :附体阻力; RX :空气阻力, 约占总阻力的2 ~ 4%; RR :汹涛阻力;
螺旋桨盘面中心距水面的垂直距离称为 螺旋桨的沉深h。它与螺旋桨直径D之比 h/D称为沉深比。
对于右旋固定螺距螺旋桨而言，进车时， 该力推尾向右，船首左偏；倒车时相反， 推尾向左，船首右偏。
h
图2-4 螺旋桨沉深横向力
当沉深比h/D>0.65～0.75时，螺旋桨 桨叶距水面较深，空气就不易吸入， 沉深横向力很小，随h/D的逐步减小该 力将明显增大；此外，该力的大小还 随船速的降低、转速的提高而增大； 受螺旋桨工况影响极为明显而与操舵 无关。
当船舶的排水量为定值时，从该式可以推论出： （1）当所要求航行的航程一定时，整个航程中主机燃油消
耗的总量与船速的平方成正比，船速越高，所消耗的燃油越 多； （2）若消耗的燃油相同，则这些燃油所能航行的航程与船 速的平方成反比，船速越高，所能航行的航程越短。
1．螺旋桨横向力
1）沉深横向力 2）伴流横向力 3）排出流横向力 4）推力偏心横向力 5) 螺旋桨横向力的致偏作用
2．船舶的伴流（wake current）
摩擦伴流: 为正伴流, 紧贴船体处与船速相同, 随着与船舶 首尾线横向距离增大迅速衰减;
势伴流: 首尾为正, 两舷为负;
波浪伴流: 波峰处为正,波谷处为负;
摩擦伴流
势伴流
图2-1 伴流
波浪伴流
3.船舶的推力和转矩
螺旋桨顺时针转动时,单 元叶素按图2-2 所示方向 相对于水运动, 其受力如 图示, 其中, dL为微升力, dD为微阻力, 二者的合力 dP在船舶首尾向的分量 dT为微推力, dQ为该合力 在螺旋桨圆周向的分量。
（Delivered Horse Power）DHP 3）推力功率（Thrust Horse Power）THP 4）有效功率（Effective Horse Power）EHP
2．各功率之间的关系
螺旋桨收到功率DHP与机器功率MHP的比 值称为传递效率，其值通常为0.95~0.98。
有效功率EHP与收到功率DHP之比称为推进 器效率，该值约为0.60～0.75。
3）港内船速 一般港内的最高主机转速约为海上常用转速的70
～80%左右。
4．船速与主机燃油消耗的关系
航经一定的航程D所消耗的燃油的总量CD : D
CD = C0 . — = k0 . 2/3 . VS2 . D VS
当船舶排水量不变时，则航行一定航程D所消耗的燃油的总 量与船速的平方和航行的航程D成正比。
3．船速分类
1）额定船速 在额定功率、额定转速条件下，船舶在平静的深
水域中取得的船速称为额定船速 2）海上船速
主机按海上常用输出功率、常用转速运转时，在 平静深水域中取得的船速即为海上船速。通常为额定 功率的90%；相应的海上常用主机转速n0则为额定转速 的96～97%。
所有单元叶素的微推力和 为螺旋桨的推力,所有单 元叶素的dQ x r之和为螺 旋桨的转矩。
dQ
dP
dL
dD dT
图2-2 螺旋桨的推力和转矩
4.船舶的吸入流和排出流
吸入流的特点是流速较慢，范围较宽，流线几乎 相互平行；排出流的特点是流速较快，范围较小， 水流旋转激烈，如图2－3所示。
排出流
吸入流
0.1
图2-5 螺旋桨进车伴流横向力
P为螺旋桨的螺距；
υp为螺旋桨对水的实际速度；υs为船对水的速度； ωp为螺Βιβλιοθήκη Baidu桨处的伴流系数，其值大约在0.2～0.4之间。
滑失与螺旋桨在理论上应能前进的速度的比值称之 为滑失比Sr（slip ratio），即：
Sr＝S/nP＝（nP-υp）/nP＝1－υp/nP
1．主机功率
1）机器功率(Machinery Horse Power)MHP （1）指示功率（Indicated Horse Power）IHP （2）制动功率（Brake Horse Power）BHP （3）轴功率（Shaft Horse Power）SHP 2）（螺旋桨）收到功率
拖第
轮二
在章
操 船 中 的 运 用
车 、 舵 、 锚 、
缆
、
第一节 螺旋桨的作用 第二节 舵的作用 第三节 锚的作用 第四节 缆、拖轮的作用
第一节 螺旋桨的作用
一、船舶阻力与螺旋桨的推力 二、主机功率和船速 三、螺旋桨的致偏作用 四、侧推器的使用
1．船舶的阻力（resistance）
航行中的船舶所受的阻力包括基本阻力R0与附加阻力 △R两个部分，其中:
图2-3 吸入流与排出流
5.螺旋桨的滑失
滑失S(slip)是指螺旋桨对水的实际速度υp与理论上 应能前进的速度之差（有的文献中，也将滑失定义
为螺旋桨旋转一周在轴向所前进的实际距离hp＝ υp/n即进程与螺旋桨螺距P的差值），即：
S＝nP－υp＝nP－υs(1－ωp) 其中，
n为螺旋桨的转速；
如前所述, 伴流主要由摩擦伴流、势伴流和波 浪伴流组成，这里所说的伴流速度是指相应位 置处伴流沿首尾方向的分量。螺旋桨盘面处伴 流分布特点是:左右对称 、上大下小。
对于右旋单桨 船而言，前进 中进车时，伴 流横向力推尾 向左，船首右 偏；前进中倒 车时，则相反。
0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2
2. 右旋固定螺距螺旋桨（FPP）单 桨船的偏转趋势
1）静止中的船舶正舵进车时的偏转 2）前进中倒车时的偏转趋势 3）静止中正舵倒车时的偏转特性 4）左、右满舵全速旋回的比较
3．致偏作用的运用实例（右旋固 定螺距螺旋桨单桨船）
1）向右就地掉头 2）自力靠码头操纵中的应用 3）系靠单浮或单点系泊中的应用
基本阻力R0=Rf＋Rr=Rf+Re+Rw 附加阻力△R =RF+RA+RX +RR
Rf:摩擦阻力, 与船速的1.825次方成正比, 与船舶湿表面积成正比; Rr:剩余阻力, 约与船速的2~3次方成正比; Re:兴波阻力, 约与船速的4~6次方成正比; Rw:涡流阻力, 约与船速平方成正比; RF :污底阻力; RA :附体阻力; RX :空气阻力, 约占总阻力的2 ~ 4%; RR :汹涛阻力;
螺旋桨盘面中心距水面的垂直距离称为 螺旋桨的沉深h。它与螺旋桨直径D之比 h/D称为沉深比。
对于右旋固定螺距螺旋桨而言，进车时， 该力推尾向右，船首左偏；倒车时相反， 推尾向左，船首右偏。
h
图2-4 螺旋桨沉深横向力
当沉深比h/D>0.65～0.75时，螺旋桨 桨叶距水面较深，空气就不易吸入， 沉深横向力很小，随h/D的逐步减小该 力将明显增大；此外，该力的大小还 随船速的降低、转速的提高而增大； 受螺旋桨工况影响极为明显而与操舵 无关。
当船舶的排水量为定值时，从该式可以推论出： （1）当所要求航行的航程一定时，整个航程中主机燃油消
耗的总量与船速的平方成正比，船速越高，所消耗的燃油越 多； （2）若消耗的燃油相同，则这些燃油所能航行的航程与船 速的平方成反比，船速越高，所能航行的航程越短。
1．螺旋桨横向力
1）沉深横向力 2）伴流横向力 3）排出流横向力 4）推力偏心横向力 5) 螺旋桨横向力的致偏作用
2．船舶的伴流（wake current）
摩擦伴流: 为正伴流, 紧贴船体处与船速相同, 随着与船舶 首尾线横向距离增大迅速衰减;
势伴流: 首尾为正, 两舷为负;
波浪伴流: 波峰处为正,波谷处为负;
摩擦伴流
势伴流
图2-1 伴流
波浪伴流
3.船舶的推力和转矩
螺旋桨顺时针转动时,单 元叶素按图2-2 所示方向 相对于水运动, 其受力如 图示, 其中, dL为微升力, dD为微阻力, 二者的合力 dP在船舶首尾向的分量 dT为微推力, dQ为该合力 在螺旋桨圆周向的分量。
（Delivered Horse Power）DHP 3）推力功率（Thrust Horse Power）THP 4）有效功率（Effective Horse Power）EHP
2．各功率之间的关系
螺旋桨收到功率DHP与机器功率MHP的比 值称为传递效率，其值通常为0.95~0.98。
有效功率EHP与收到功率DHP之比称为推进 器效率，该值约为0.60～0.75。
3）港内船速 一般港内的最高主机转速约为海上常用转速的70
～80%左右。
4．船速与主机燃油消耗的关系
航经一定的航程D所消耗的燃油的总量CD : D
CD = C0 . — = k0 . 2/3 . VS2 . D VS
当船舶排水量不变时，则航行一定航程D所消耗的燃油的总 量与船速的平方和航行的航程D成正比。