船舶阻力估算模版
第二篇第7章阻力的近似估算方法
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
2 - 13
根据经验公式估算
经方形系数修正后的系数CI 值为
2 - 14
根据经验公式估算
② 宽度吃水比B/T的修正:当设计船的B/T不等于2.0时， 则系数C1需另加一个修正值Δ2，按下式计算
经方形系数和B／T 修正后的系数C2值为：
③ 浮心纵向位置xc的修正：若设计船的浮心纵向位置不 在标准位置时，应对系数C2减小一个修正量△3。为了确 定△3，应按下式（7 一24 ）先算出（△3）0，
6 、火工矫正
则设计船的机器功率
海军系数一般由母型船的试航资料得到，若无相近的母型 船，则可借助一些经验公式或经验数据确定海军系数。在 使用海军系数法估计舰船有效功率时，不仅应当注意船型 接近，傅氏数相同，而且要考虑主尺度及雷诺数相近。
2 - 29
根据母型船数据估算
某船在正常运转情况下，排水体积▽=5700m3，主轴功率
经过上述四项修正后的系数C4值为：
3.实际设计船的有效功率 式（7 一26 ）所得到Pe（kw ）是包括8 ％的附加阻力在 内的有效功率，其相应的裸船体有效功率
艾亚法的计算过程可列表进行，表7 一8 是具体估算一例
2 - 18
2 - 19
根据经验公式估算
2 - 20
根据经验公式估算
二、兰泼一凯勒( Lap 一Keller ）法
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
船舶用锚地计算和船舶阻力计算（可打印修改）
船舶用锚地计算和船舶阻力计算（可打印修改）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）L1―――锚链卧底部分的长度（m）λa λc―――锚的抓力系数和锚链的摩擦系数霍尔锚的λa λc表底质软泥硬泥砂泥砂砂贝壳沙砾小块石λa10987765λc32222 1.5 1.5锚的抓重比（海军锚/霍尔锚）淤泥软泥硬泥砂泥石砾平均2-3/2-34-5/3-44-5/3-44/33-8/3-63-6/3-4锚的系留力也可用经验公式估算：P=W1H a+WH c L1W1―――锚重（Kg）H a―――锚的抓重比（见表）W―――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，一般不少于下表水深（m）出链长度为水深的倍数20m以下6－420－30m4－330m以上3－22、在急流区，出链长度不一般不少于表值流速（Kn）345出链长度（节）5673、在风速30m/s（11级）风眩角为300时出链长度值水深（m）357.5101520出缆长度（节）6 6.577.589出缆长度（米）150165175190200230如链长小于5－6倍水深时，锚的抓力将因锚爪的切泥角小而变小，水面以下的链长的水深倍数与锚爪切泥角见表锚链入水长度/水深小于1.423-4大于5－6锚爪切泥角度无150300左右450最大三、八字锚与单锚的锚泊系留力的比值：见表夹角1800160014001200100080060040020000（θp+θs）00.350.68 1.00 1.31 1.53 1.73 1.88 1.97 2.00比值船首相的分力如图：八字锚的系留力四、航运船舶1、锚重的估算：每个首锚重量一般可用以下公式估算：W=KD2/3 (Kg)K―――系数。
船舶阻力7
方法分类：
直接近似估算总阻力或有效功率 按内容 估算Rr，用平板公式计算Rf
船舶阻力——第九章 阻力近似估算方法
图谱
按表达 回归公式
按资料来源
母型船数据估算法 船模系列资料估算法 依据归纳船模和实船资料估算法
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张瑞瑞
1
第九章 阻力近似估算方法
船舶阻力——第九章阻力近似估算方 法—应用船模系列试验资料估算阻力
船舶阻力——第九章阻力近似 估算方法—归纳实船和船模资 料分析估算法
（3）修正 i . Cb修正 Cb>Cbc Cb<Cbc ii. B/T修正
△1= -3CbCo(Cb-Cbc)/Cbc △1=Co Kbc% △2= -10Cb(B/T-2)% x C1
C2=C1+ △2=Co+ △1 + △2
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§9.2 归纳实船和船模资料分析估算法
（1）标准Cbc 单桨船 Cbc=1.08-1.68Fr 双桨船 Cbc=1.09-1.68Fr （2）标准B/T=2.0
船舶阻力——第九章阻力近似 估算方法—归纳实船和船模资 料分析估算法
（3）标准Xc，表9-3
（4）标准Lwl=1.025Lbp （5）功率 Pe= 0.735 △ 0.64 Vs 2 /C0 （kw） △ — 吨、Vs — 节 C0 系数
律，为什么？结果是多少？
4、试说明利用基尔斯修正法，估算船舶阻力的方法。
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形状相似、大小、速度略等的船， 海军系数Ce大致相等
海上拖航阻力计算
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：被拖船名L（m）B（m）D（m）δ华富708 91.5 24.5 2.5 0.95表二：被拖船名A1（m2）A2（m2）V（m/s）δR f（Kn）R b（Kn）华富708 2699.25 61.25 3.087 0.95 35.5 102.15．拖轮阻力计算：表三：拖轮名L B d δ华富219 44.0 10.4 4.8 0.63表四：拖轮名A1（m2）A2（m2）V（m/s）δR ft（Kn）R bt（Kn）华富219 647 33.8 3.087 0.63 8.5 29.8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。
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。
(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。
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。
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
船舶阻力与推进计算题
船舶阻力与推进计算题
船舶阻力与推进计算涉及多个因素和公式，以下是一个简单的计算示例：
假设某船舶的速度为V（m/s）, 船舶的水动力阻力可以通过以下公式计算：
阻力（R） = 摩擦阻力（Rf） + 波浪阻力（Rw）
1.摩擦阻力（Rf）可以通过以下公式估算：
Rf = 0.5 * ρ * S * Cf * V^2
其中，ρ是水的密度（kg/m^3），S是船舶湿表面积（m^2），Cf是摩擦阻力系数（根据船型确定）。
2.波浪阻力（Rw）可以通过以下公式估算：
Rw = 0.5 * ρ * S * Cw * V^2
其中，Cw是波浪阻力系数（根据船型和航行条件确定）。
另外，船舶推力的计算与船舶引擎和推进装置有关。
假设某船舶的推力为T（N），则船舶的推进力可表示为：
推进力（P）= T * V
以上是一个简单的船舶阻力与推进的计算示例，实际计算中可能还需要考虑其他因素，如绕流效应、风浪效应等。
7-阻力估算
1
艾亚（Ayre）法 数据来源：非系列船模试验，实船试航结果； 数据形式：C0，Cbc，xc，Kxc图谱，修正值Kbc，Kxc
标准参数 ，
，，
，
适用范围：艾亚法相对适用范围广，特别是中低速船，不适用于肥大船。 基本思想：标准，修正，根据Fr查得标准船的C0，针对实际船的各项参数，逐项修正 计算步骤
① 由实际船的Fr或 和 ，查C0
② 由实际船的 Fr 或 和 ，查 Cbc，Xc ③ 逐项修正
a）根据 Cb 修正
； b）根据 B/T 修正
c）根据 Xc 修正
d）根据 Lwl 修正
④ 计算
Lap-Keller法： 数据来源：荷兰瓦根宁水池107艘单螺旋桨大型船舶模型
数据形式：
对
图谱，浮心位置分组图，L/B修正百分数
适用范围：单螺旋桨大型船舶
基本思想：摩擦阻力根据桑海公式计算。△Cf查表选取。剩余阻力由曲线图谱查得。
计算步骤
① 根据Cp和xc值，查浮心位置分组图，确定该船属于哪组图谱。
② 根据
值，查曲线图谱，确定
③ 根据L/B，查图，确定Cr修正百分数。
④ 计算 Cr，Cf，Ct，Rt，修正ΔRt
2
海军系数法 基本思想：设计船与母型船，船型相近，速度相近，则Cf、Cr相近
Taylor系列 数据来源：泰勒标准系列船模试验（老式军舰）
数据形式：Cr图谱
Cs图谱
适用范围：航速较高，船型较瘦，适用双桨民用船，阻力偏低。 基本思想：摩擦阻力用平板公式计算；剩余阻力用图谱估算 计算步骤
① 根据
，查 Cs 图谱，求 Cs，
，
② 根据 Schoenherr-桑海公式，求 Cf（△Cf 取 0.0004）
1000T货船阻力计算
1000T货船阻力计算张翔c414361254@根据船体制图课本P55页1000T货船的主尺度(表一),型值表及其它有尺度(表三)来确定货船在不同航速的阻力，并做出马力曲线.船体阻力包括以下两个方面(1)摩擦阻力:可根据1957ITTC公式以及其它一些公式进行计算.(2)剩余阻力:可根据基尔斯修正母型船剩余阻力法求得.我们分别对船体阻力的两个方面进行计算,最后对它们求和即可得出总船体阻力1:摩擦阻力的计算:考虑船体表面粗糙度对摩擦阻力的影响,则Rf=(Cf+△Cf)ρU2S/2 其中摩擦阻力系数: Cf=0.075/(㏑Re-2)2雷诺数: Re=UL/v粗糙度阻力系数: △Cf=0.4×10-3S为船体湿表面积,根据型值表可画出船体的型线图(表二).可根据型线图由CAD,截出各站处的中横剖面,由CAD软件的查询功能算出各横剖面的面积和周长，再填入水线面与各站交线的半长度（由型值表差得）,得出湿表面积S=708.3m2,具体数据在表一.海水粘性系数由流体力学课本P19表1.1可得在海水中15℃时v=0.0000011883.所以Rf=(0.075/(㏑UL/v -2)2+0.4×10-3) ρU2S/2具体结果数据即在不同的速度下船舶所受的摩擦阻力Rf在表二.2剩余阻力的计算:可由基尔斯修正母型船剩余阻力法算出.根据课本P63-P65可得,Rr=Cr*ρU2S.其中Cr为剩余阻力系数,可由图6.1.1--图6.1.3得出.由Cr=K*Cr`其中K=K1K2K3/K1’K2’K3’= K1K2K3由船舶数据可得:△=1577.330742m3Am=44.1677046m2B/T=2.571428571Cp=△/Am×L=0.602942928L/△1/3=5.092863285求K1时,对照图6.1.1,当对应不同的速度时有不同的Fr=U/(GL)1/2,当U=1,2,3,4,5,6,7节时,Fr<<0.2,无法查出此时的K值.求K2K3时也有这样的问题,因此,在U=1,2,3,4,5,6,7节时,本算法没有求出其剩余阻力,如表二.而且此时剩余阻力对总阻力的影响也不大,因为对低速船而言,摩擦阻力占船体阻力的70%-80%,剩余阻力所占的比例只有10%左右.由于书中未给出母型船在Cp=0.65,B/T=3.0, 1000▽/L3=8.0的剩余阻力系数,只给出Cp=0.60,Cp=0.70,B/T=3.0, 1000▽/L3<=7.0的剩余阻力系数,所以我根据课本P69所给表的数据进行估算,如表三,估算出Cp=0.65, B/T=3.0, 1000▽/L3=8.0的母型船其Cr`=0.79.具体在不同速度下的船舶所受的剩余阻力Rr在表二.最后,在不同的速度下船舶所受的阻力Rt=Rf+Rr3.船舶有效马力曲线图由Pe=R t×U可以得出船舶运行所需的有效马力,以U为横坐标,以Pe纵坐标画出马力曲线,如图四.表一表二站号水线中横剖面面积（㎜²）水线中横剖面面积（㎡)水线中横剖面周长(㎜)水线中横剖面周长(m)站与水线面交线半长(m)0 1383371.125 1.383371125 6248.3124 6.2483124 1.440.5 6838117.825 6.838117825 15342.521 15.342521 2.531 14270326.39 14.27032639 17958.8036 17.9588036 3.481.5 22288448.05 22.28844805 20735.8229 20.7358229 4.232 30010847.64 30.01084764 23362.1401 23.3621401 4.773 39525037.01 39.52503701 26850.2766 26.8502766 5.314 42910336.83 42.91033683 28188.081 28.188081 5.45 44167704.6 44.1677046 28722.8477 28.7228477 5.46 42290680.91 42.29068091 27962.6751 27.9626751 5.377 37049308.75 37.04930875 25743.1981 25.7431981 5.028 26607595 26.607595 21140.7474 21.1407474 4.028.5 18639075.05 18.63907505 17541.7314 17.5417314 3.159 11116944.6 11.1169446 13909.5831 13.9095831 2.149.5 4445386.179 4.445386179 10916.695 10.916695 1.1110 40676.7578 0.040676758 1747.5654 1.7475654 0.07排水体积表面积设计水线面积1577.330742 1143.442022 435.1233233 湿表面积S=1143.442022-435.1233233=708.319 m2排水体积△=1577.330742m3表四U(kn) U(m/s) Fr Re Rf k1 k2 k3 K1*K2*K3 Cr Rr Rt=Rf+Rr Pe=Rt*U0 0 0 0.00 0 01 0.5144 0.021353 26507980.59 276.32 276.32 142.13872 1.0288 0.042706 53015961.18 1007.44 1007.436 1036.453 1.5432 0.064058 79523941.77 2153.28 2153.282 3322.9444 2.0576 0.085411 106031922.35 3695.55 3695.555 7603.9735 2.572 0.106764 132539902.94 5622.37 5622.368 14460.736 3.0864 0.128117 159047883.53 7925.01 7925.01 24459.757 3.6008 0.14947 185555864.12 10596.65 10596.65 38156.428 4.1152 0.170822 212063844.71 13631.71 0.847 1.9275 0.81 1.3224 0.001045 6262.894 19894.6 81870.269 4.6296 0.192175 238571825.30 17025.47 0.832 2.004 0.87 1.450575 0.001146 8694.76 25720.23 119074.410 5.144 0.213528 265079805.89 20773.90 0.812 2.075 0.92 1.541684 0.001218 11408.47 32182.37 165546.111 5.6584 0.234881 291587786.47 24873.43 0.798 2.035 0.92 1.500511 0.001185 13435.6 38309.03 216767.812 6.1728 0.256233 318095767.06 29320.92 0.784 2.116 0.94 1.564384 0.001236 16670.1 45991.02 283893.413 6.6872 0.277586 344603747.65 34113.53 0.692 2.234 0.95 1.467086 0.001159 18347.4 52460.93 350816.714 7.2016 0.298939 371111728.24 39248.70 0.614 2.374 0.95 1.390585 0.001099 20169.07 59417.76 42790315 7.716 0.320292 397619708.83 44724.08 0.584 2.764 0.96 1.544766 0.00122 25720.39 70444.47 543549.616 8.2304 0.341645 424127689.42 50537.52 0.625 3.054 0.96 1.830491 0.001446 34676.87 85214.39 701348.617 8.7448 0.362997 450635670.00 56687.04 0.742 3.125 0.96 2.226 0.001759 47605.3 104292.3 912015.618 9.2592 0.38435 477143650.59 63170.78 0.862 3.138 0.96 2.599463 0.002054 62324.8 125495.6 116198919 9.7736 0.405703 503651631.18 69987.01 0.978 3.376 0.96 3.176262 0.002509 84850.78 154837.8 151332320 10.288 0.427056 530159611.77 77134.12 1.074 3.567 0.96 3.693044 0.002918 109314.2 186448.3 1918181表五表六图七。
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
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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
Slide 12
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
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fuent水面船阻力计算算例
水面舰船阻力计算算例一、问题描述水面舰船船体总阻力包括空气阻力和水阻力。
水阻力包括摩擦阻力和压阻力。
摩擦阻力是由作用在船体表面上切向力所造成的阻力，压阻力表示作用在船体表面上的压力造成的阻力。
舰船航行时的阻力性能直接关系到舰船的快速性的优劣，因此研究舰船阻力对设计性能良好的舰船具有重要意义。
阻力研究的主要问题包括：舰船阻力的研究方法；舰船以一定航速在水中直线航行时所受到的各种阻力的成因及其大小；阻力随着航速、船型和外界条件变化的规律；舰船减阻的方法，船型的优化设计船体受到的阻力的大小与雷诺数、船体主尺度、船体形状以及船体周围的流动现象密切相关。
船体周围的流动情况相当复杂，主要的流动有三种现象：1）船体运动过程中的兴波。
波浪的产生改变了船体表面的压力分布，从而改变了首尾压力差，造成兴波阻力。
2）船体运动时，由于水的粘性作用会在船体表面形成边界层，从而在船体表面产生摩擦阻力。
3）在船体表面曲率变化较大的地方（如较丰满的船型尾部）会产生旋涡，旋涡处的压力下降，从而改变船体表面的压力分布，造成粘压阻力。
舰船阻力的研究方法包括试验方法、理论研究的方法以及数值模拟。
本节将介绍通过数值模拟计算水面舰船阻力的方法。
本节将涉及以下内容：1）在Gambit中导入CAD图形从而生成模型的方法；2）多相流的设置方法；3）对称边界条件的设置；4）应用UDF设置压强出口；5）水面舰船阻力计算的后处理。
二、利用GAMBIT建立计算模型第一步:将CAD图形转化成.SA T文件，并导入GAMBIT中。
1、首先利用CAD生成的横剖线生成一个个的面域。
2、从CAD中输出.SA T文件3、将生成的文件导入gambit中，选择ACIS，找到文件导入第二步：在GAMBIT中建模，并遵循由点到线，由线到面，由面到体的原则。
1、导入后删除掉所有的面和线段，只留下点步骤::删除后：2、依次用样条曲线连接各横剖线上的点，在形状变化比较小的区域可以适当减少一些点和线。
第七章 阻力近似估算 船舶阻力 与推进
146第七章 阻力近似估算方法在船舶设计过程中，特别是在方案设计的初期，当主尺度和船型系数被确定以后，必须要知道主机功率以预报船舶能达到设计航速；如果主机功率已知，则需要估计阻力，以确定船的航速，便于初步分析、比较各种方案的优劣。
在此阶段，由于船舶线型尚未确定，因而还不能应用船模试验方法来确定阻力，所以只能用近似方法进行估算。
此外在某些不准备作船模试验的小型船舶或航速不重要的船舶的设计过程中，只能用近似方法来确定其阻力值。
近似估算阻力的方法很多，但所有这些方法不外乎是根据船模系列试验结果或者是在总结、分析大量的船模试验和实船试验的基础上得出的。
因此可以想象应用近似估算法所得结果的准确程度取决于设计船与母型船或设计船与各图谱所依据的船模系列之间的相似程度。
所以为了尽可能提高近似估算的准确性，应该有针对性地选择适当的估算方法。
阻力近似估算方法按计算内容可分为两类：一类是直接近似估算总阻力或有效功率；另一类是估算剩余阻力，而用相当平板公式计算摩擦阻力；如果依阻力近似估算方法的表达形式可分为图谱法和回归公式法两种；若根据估算方法的资料来源进行分类，则可分为船模系列资料估算法、归纳实船和船模资料估算法、母型船数据估算法等三类估算方法。
§ 7-1 船模系列试验资料估算法这类方法都是根据船模系列试验资料，直接给出阻力图表等，供实际估算应用。
一、泰洛(Taylor )法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。
其所用母型船虽为军舰(参见§6-1)，但也可用于民用船，特别是双螺旋桨客船的阻力估算。
最初的泰洛法其阻力数据绘制成单位排水量剩余阻力的等值线，并均采用英制单位。
1954年盖脱勒(Gertler)将泰洛标准组阻力数据重新进行分析整理，并对水温、层流和限制航道的影响分别加以修正，最后整理出一套无量纲剩余阻力系数图表，其中摩擦阻力系数按桑海公式计算。
计算所用的船体湿面积可以由无量纲湿面积系数图谱求得。
阻力估算及Cp法word资料15页
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海水密度31025.91(/)kg m ρ= 设计排水体积 /36009.98ρ∆=∇=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海水密度31025.91(/)kg 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。
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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)
0.64300.735
s e V P C ∆=∙ “爱尔法”估算有效功率的步骤：
（1）、由实际船舶的Fr 和3/1/∆L 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：
4
3
64.0735.0C V P E ⋅∆=
（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：
101∆+=C C
当0B B C C <时； CB K C ⋅=∆01 当0B B C C >时； CB B K C C ⋅⋅-=∆013 其中修正系数CB K 可以从图中查得。
○
2、 B/T 的修正：当所求船的B/d ≠2时必须作出修正，本设计船的B/T=4.44，所以必须做修正，需加修正值2∆。
经修正后的爱尔系数变为2C 的值为：
+=12C C 1∆=+0C 1∆+ 2∆
修正值 )2(102--=∆T
B
C B %×1C
○3、浮心纵向位置的修正：因为本设计船的浮心纵向位置B x 不在标准位置，则必须修正。
修正量为3∆，修正后的系数3C 值为：
3C =2C +3∆=+0C 1∆+ 2∆+3∆ 其中3∆=2C ×XB K %
其中修正系数XB K 可以查表求得， 且它总是负值。
如果实际的b C 大于标准的be C 时，浮心的纵向位置B x 的修正量3∆与方形系数不是累计的。
应该是：
当3∆≤1∆，则免去对B x 的修正，即3∆=0； 当3∆>1∆,则将3∆-1∆作为对B x 的修正。
○
4、水线长度的修正：当实际水线长不等于标准水线长度，则需修正，增加或减小一个修正量4∆，修正后的系数4C 值为：
4C =3C +4∆=+0C 1∆+ 2∆+3∆+4∆ （其中4∆=
3025.1025.1C L L L bp
bp
wl ⨯-）
至此系数0C 的修正已结束，4C 可代入公式：
4
3
64.0735.0C V P E ⋅∆=
计算表格如下：
表3.3有效马力估算
速度v(kn) 10 11 12 13
傅汝德数Fr 0.315 0.347 0.378 0.409
标准C0320 285 237 210
标准C bc0.56 0.507 0.455 0.402
实际C b0.437 0.437 0.437 0.437
C b修正0.13 0.102 0.013
Δ141.6 29.16 3.02 -24.3
C1361.6 314.16 240.02 185.7
Δ2-62.21 -54.91 -41.96 -32.46
C2 298.39 259.24 198.07 153.24
Δ3-14.77 -18.92 -18.82 0
C3283.62 240.32 179.24 153.24
Δ4 3.634 3.08 2.3 1.96
C4287.26 243.4 181.54 152.2
P e(kw) 35.956 56.481 91.314 146.21
P eb(kw) 39.951 62.757 101.461 162.455
P(kn) 54.355 85.384 138.042 221.028 有效马力曲线绘制：如图3.1。
图3.2 有效马力曲线。