船舶阻力复习总结

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船舶推进复习资料

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九、作用在机翼上的升力阻力
儒科夫斯基公式L=ρVT
定义:
理想推进器的概念和力学模型:
1、理想推进器理论:满足以下假设
①推进器为一轴向尺度趋于零,水可自由通过的盘,此盘可以拨水向后,称为鼓动盘(具有吸收外来功率并推水向后的功能)
②水流速度和压力在盘面上均可分布
③水为不可压缩理想流体
2、何谓理想推进器:推进器为一直径为D的没有厚度的圆盘面,此盘面具有吸收外来功率兵推水使其获得轴向诱导速度的功能,这样一个被理想化的推进器称为理想推进器,又称为鼓动盘。
2、螺旋面及螺旋线(桨叶叶面通常是螺旋面的一部分)
①母线绕行一周在轴向前进的距离称为螺距P
②正螺旋面、斜螺旋面、扭曲的螺旋面
③共轴圆柱面与螺旋面相交得螺旋线,展成底为2πR。高P的矩形,则螺旋线变为节线,构成螺距三角形。节线与底线间夹角θ。tanθ=P/(2πR)
④螺距比P/D
3、面螺距:tanθ=P/(2πr)
3、有效推力TeR:阻力。自航船舶:Te=R,拖船:Te=R(拖船阻力)+F(驳船阻力)
有效功率、有效马力Pe=(TeV)/75 [hp] 1kgf =9.81N,Te:kgf;V:m/s1kgfm/s=1/75hp
4、机械功率Ps;推进器收到功率P0;有效功率PE;传送效率ηs;推进效率推进系数ηD;
展开面积AD:螺旋桨各叶伸张轮廓面积之总和
AD AE均可称为叶面积
桨叶平均宽度:bm=AE/[Z(R-α/2)]bm:平均宽度,d:毂径,z:叶数
第三章
一、早期推进器理论大致分为两派:动量理论和叶元体理论
螺旋桨环流理论:将流体力学中机翼理论应用于螺旋桨,解释叶元体受力与水之速度变更关系,将上述两派理论联系起来而发展成

船舶阻力复习

船舶阻力复习

船舶阻⼒复习船舶阻⼒⼀总论1.船舶在航⾏过程中会受到流体(⽔和空⽓) 阻⽌它前进的⼒。

这种与船体运动相反的作⽤⼒称为船的阻⼒。

2.船舶快速性就是研究船舶尽可能消耗较⼩的主机功率以维持⼀定航速的能⼒3.船体总阻⼒按流体种类分成空⽓阻⼒和⽔阻⼒。

空⽓阻⼒是指空⽓对船体⽔上部分的反作⽤⼒。

⽔阻⼒是⽔对船体⽔下部分的反作⽤⼒。

4. 船体阻⼒的成因主要有以下三种现象有关:①船⾸的波峰使⾸部压⼒增加, ⽽船尾的波⾕使尾部压⼒降低, 于是产⽣⾸尾流体动压⼒差。

这种由兴波引起的压⼒分布的改变所产⽣的阻⼒称为兴波阻⼒, ⼀般⽤Rw表⽰。

从能量观点看,船体掀起的波浪具有⼀定的能量, 这能量必然由船体供给。

由于船体运动过程中不断产⽣波浪, 也就不断耗散能量, 从⽽形成兴波阻⼒。

②由于⽔的粘性, 在船体周围形成“边界层”, 从⽽使船体运动过程中受到粘性切应⼒作⽤, 亦即船体表⾯产⽣了摩擦⼒, 它在运动⽅向的合⼒便是船体摩擦阻⼒,⽤Rf 表⽰。

从能量观点看。

就某⼀封闭区⽽⾔, 当船在静⽔中航⾏时, 由于粘性作⽤, 必带动⼀部分⽔⼀起运动, 这就是边界层。

为携带这部分⽔⼀起前进, 在运动过程中船体将不断供给这部分⽔质点以能量, 因⽽产⽣摩擦阻⼒。

③旋涡处的⽔压⼒下降, 从⽽改变了沿船体表⾯的压⼒分布情况。

这种由粘性引起船体前后压⼒不平衡⽽产⽣的阻⼒称为粘压阻⼒,⽤Rpv 表⽰。

从能量观点来看,克服粘压阻⼒所作的功耗散为旋涡的能量。

粘压阻⼒习惯上也叫旋涡阻⼒。

5. 船体阻⼒的分类(1 ) 按产⽣阻⼒的物理现象分类。

Rt = Rw + Rf + Rpv对低速船, 兴波阻⼒成分较⼩, 摩擦阻⼒约为70%~80% , 粘压阻⼒占10%以上。

对⾼速船, 兴波阻⼒将增加⾄40%~50% , 摩擦阻⼒为50%左右, 粘压阻⼒仅为5%左右。

(2 ) 按作⽤⼒的⽅向分类。

R t = R f + R p(3 ) 傅汝德阻⼒分类。

其实质是将粘压阻⼒和兴波阻⼒合并在⼀起称为剩余阻⼒, 即:Rt = Rf + Rr 式中Rr = Rw + Rpv(4 )按流体性质分类。

船舶阻力总结[最终定稿]

船舶阻力总结[最终定稿]

船舶阻力总结[最终定稿]第一篇:船舶阻力总结船舶阻力总结——By Mr.Torpedo 说明:1、本资料仅供20120114班内部分享。

2、题目纯属个人编写,与考试形式关系不大,仅仿照老师上课所述考试内容,将书上的重要知识点加以总结,仅供参考。

第一章绪论1、简述船舶阻力的概念。

2、什么是船舶快速性?船舶具有良好快速性应满足什么条件?3、什么是船舶阻力曲线?什么是有效功率曲线?分别如何表示阻力性能?4、船舶阻力研究中常用的速度单位有哪些?他们之间换算关系如何?5、船舶阻力中常用的相似准数有哪些?6、船舶的航态如何划分?7、排水型船舶的航态如何划分?8、船舶阻力有哪些研究方法?9、船舶阻力中的坐标系如何选取?10、船舶阻力的成分如何划分?11、船体阻力的成分如何划分?第二章粘性阻力1、什么是粘性阻力?它包括哪两部分成分?2、简述粘性阻力的成因(力学观点、能量观点)3、相当平板理论的内容4、1957年国际船模试验池实船—船模换算公式的表达式?5、简述船体表面弯曲对摩擦阻力的影响6、什么是形状效应?在阻力计算中如何计入形状效应的影响?7、船体表面粗糙度包括哪两方面内容?如何修正?8、船体湿表面积如何计算?9、简述污底的形成、影响及其防治方法。

10、如何减小船体的摩擦阻力?11、粘压阻力的影响因素有哪些?设计中如何避免?12、螺旋桨对粘压阻力有何影响?第三章船舶兴波兴波阻力1、船舶在水面航行如何兴起波浪?2、兴波阻力的成因?3、船舶兴波包括哪两部分?各有什么特点?4、兴波阻力的成分?5、写出与x轴夹角为 的基元波波数的表达式。

6、船行波的范围?7、深水域和浅水域的压力点兴波范围有何特点?8、什么是兴波长度?如何用兴波长度衡量兴波干扰?9、什么是兴波干扰?何为有利干扰、不利干扰?10、简述○P理论的内容。

11、薄船理论有哪些基本假定?写出流场速度势的表达式、基本方程和边界条件。

12、Michell积分反映了船型对兴波阻力的哪些影响?13、减小兴波阻力有哪些方法?14、破波阻力出现时,波浪运动分哪几个发展阶段?15、波浪破碎方式?16、破波阻力的特性有哪些?第四章船舶阻力的确定方法1、确定船舶阻力的方法有哪些?2、写出二因次换算法的假设和计算方法。

船舶阻力复习题及部分解析

船舶阻力复习题及部分解析

《船舶阻力》思考题与习题第一章 总论1)《船舶阻力》学科的研究任务与研究方法。

答:本课程着重介绍船舶航行时所受到的阻力的产生原因,各种阻力的特性,决定阻力的方法,影响阻力的因素以及减少阻力的途径等问题。

2)船舶在水中航行时,流场中会产生那些重要物理现象?它们与阻力有何关系?3)影响船舶阻力的主要因素有那些?4)各阻力成分及其占总阻力的比例与航速有何关系?低速船 摩擦阻力70%~80%,粘压阻力10%以上兴波阻力很小高速船 兴波阻力40%~50%,摩擦阻力50%粘压阻力5%5)物体在理想流体无界域中运动时有无阻力?应该注意的是压阻力中包含有粘压阻力和兴波阻力两类不同性质的力。

兴波阻力既使在理想流体中仍然存在,而摩擦阻力和粘压阻力两者都是由于水的粘性而产生的,在理想流体中并不存在。

6)何谓二物理系统的动力相似?7)何谓傅汝德(Froude )相似律?8)何谓雷诺(Reynolds )相似律?9) 船模试验中能否实现“全相似”?为什么?10)何谓“相应速度”(又称“相当速度”)?相应速度(模型)11)某海船航速)(0.100m L =,)(0.14m B =,)(0.5m T =,)(0.42003m =∇,湿面积s=5.90(m2),V=17.0(kts),阻力试验中所用船模缩尺比25=α,在相当速度下测得兴波阻力w R =9.8(n),试验水温为12︒C ,试求:i )船模的相当速度及排水量;ii )20︒C 海水中实船的兴波阻力w R 。

注:1节(knot)=1.852(公里/小时)12)设825.1V R f ∝,2V R vp ∝,4V R w ∝,在某一航速下,t f R R %80=,t vp R R %10=,t w R R %10=,试计算当速度增加50%后,f R 、vp R 、w R 各占总阻力的百分比。

第二章 粘性阻力1)何谓“相当平板”?相当平板:同速度、同长度、同湿表面相当平板假定:实船或者船模的摩擦阻力分别等于与其同速度,同长度,同湿面积的光滑平板摩擦阻力。

船舶阻力与推进复习资料

船舶阻力与推进复习资料

船舶阻力与推进1船舶快速性答:船舶快速性就是研究船舶尽可能消耗较小的机器功率以维持一定航行速度的能力的要求。

2船体阻力按照船舶周围流动现象和产生的原因来分类,船体总阻力可分成:答:兴波阻力、摩擦阻力、粘压阻力。

3常规船减小兴波阻力的方法有哪两种?答:1.选择合理的船型参数;2.造成有利的波系干扰。

4如何减小船体的摩擦阻力?答:首先从船体设计本身考虑,选择合理的船型参数,特别是主尺度的确定要恰当,其次,由于表面粗糙度对摩擦阻力的影响很大,因而在可能的范围内使船体表面尽可能光滑,另外边界层的控制以及船底充气都能有效的减小船体阻力。

5采用母型船数据估算法来确定设计船的阻力或有效功率有哪几种方法?答:1.海军系数法;2.引申比较定律法;3.基尔斯修正母型船剩余阻力法。

6降低粘压阻力对船型有哪些要求?答:1.应注意船的后体形状;2.应避免船体曲率变化过大;3.前体线型应给予适当注意。

7有效功率的定义答:若船以速度v航行时遭受到的阻力为R,则阻力R在单位时间内消耗的功为Rv,而有效推力eT v,两种在数值上是相等的,故eT v成为有效功率。

8螺距比是如何定义的?答:面螺距P和直径D之比P/D成为螺距比9空泡是如何形成的?答:螺旋桨在水中工作时,桨叶的叶背面压力降低形成吸力面,若某处的压力降至临界值以下时,导致爆发式的汽化,水汽通过界面,进入气核并使之膨胀,形成气泡,成为空泡。

10当前设计船用螺旋桨的方法有哪两种?答:图谱设计法和环流理论设计法。

11螺旋桨的设计问题分为哪两类?答:螺旋桨的初步设计和终结设计。

12通过船模自航实验应解决哪两个问题?答:1.预估实船性能;2.判断螺旋桨、主机、船体之间的配合是否良好。

13船体主尺度对阻力有很大影响,在船长的选择时应考虑哪几方面的问题?答:1.布置要求2.阻力性能3.操纵性4.经济性。

《船舶阻力》思考题与习题第一章总论1)《船舶阻力》学科的研究任务与研究方法。

答:本课程着重介绍船舶航行时所受到的阻力的产生原因,各种阻力的特性,决定阻力的方法,影响阻力的因素以及减少阻力的途径等问题。

船舶原理备考知识点总结

船舶原理备考知识点总结

船舶原理备考知识点总结一、船舶的基本概念1. 船舶的定义:船舶是用于在水上进行运输和航行的交通工具,通常由船体、动力装置、船舱以及导航和控制设备组成。

2. 船舶的分类:根据用途和船体特征,船舶可分为货船、客船、油船、拖船、渔船等各种类型。

3. 船舶的结构:船体是船舶的基本结构,通常由船首、船艏、船中、船艉等部分组成。

船体的外形和结构对船舶的性能有着重要的影响。

二、船舶的稳性1. 船舶的稳性定义:船舶的稳性是指船舶在浮力和重力的作用下保持平衡的能力。

船舶的稳性对航行安全具有重要意义。

2. 船舶的稳性要素:船舶的稳定性要素包括浮力、重力、形心、重点、载重线等。

这些要素相互作用,决定了船舶的稳定性水平。

3. 船舶的稳性计算:船舶的稳性计算是通过考虑船体的形状、载重线位置、重心位置等因素,确定船舶在不同工况下的稳性状况。

稳性计算通常使用形心高度曲线和倾覆曲线等参数来表示。

三、船舶的阻力1. 船舶的阻力概念:船舶在航行中受到水流的阻碍,产生阻力。

阻力包括水动力阻力、摩擦阻力、波浪阻力等。

2. 船舶的阻力影响因素:船舶的阻力受到船体形状、航速、水流状况、载重线位置等多种因素的影响。

船舶的阻力与船舶的动力消耗和航行速度息息相关。

3. 船舶的阻力计算:船舶的阻力计算主要通过实验和模型试验进行。

船舶的阻力计算是船舶设计和航行性能评估的重要依据。

四、船舶的推进1. 船舶的推进基本原理:船舶的推进是利用动力装置产生推力,推动船舶在水中前进。

常见的推进方式包括螺旋桨推进、水射推进、水轮推进等。

2. 船舶的推进装置:螺旋桨是最常用的船舶推进装置,它通过叶片的旋转产生推力。

水射推进和水轮推进则是在特定船舶类型和工况下使用的推进方式。

3. 船舶的推进性能评估:船舶的推进性能评估包括推进效率、推进功率、航速、加速度等指标。

这些指标反映了船舶在不同工况下的推进性能表现。

五、船舶的操纵1. 船舶的操纵原理:船舶的操纵是通过操舵装置控制船舶航向,以实现转向、停泊、靠泊等操作。

第七章 船舶阻力9.30

第七章 船舶阻力9.30

第七章 船舶阻力船舶快速性:船舶消耗较小功率,维持一定航行速度的性能。

由船舶阻力和船舶推进两部分组成。

第一节 船舶阻力的分类及成因船舶阻力构成:空气阻力仅占其总阻力的2%~4%一、船体阻力的分类及成因1.按产生阻力的物理性质分类t w f pv R R R R =++船体总阻力=兴波阻力+摩擦阻力+粘压阻力(漩涡阻力)1)兴波阻力的成因:根据伯努利方程,当水流流经船体时,随着船长方向流速的变化,水面高度也会起变化。

在船舶首尾两端的速度最低处,产生水位上升,而在船体中部速度最高区域内,产生水位下降,这就是形成船波的原因。

伯努利方程:g u g p Z g u g p Z 2//2//22222111++=++ρρ首横波自首柱后一波峰开始,尾横波自尾柱前一波谷开始船首的波峰使首部压力增加,而船尾的波谷使尾部压力降低,于是产生首尾流体动压力差。

这种由兴波引起压力分布的改变所产生的阻力称为兴波阻力。

从能量观点来解释。

船行波必具有一定能量,这个能量只能由船舶克服流体阻力作功而转化出来,波浪的存在正说明了兴波阻力的存在。

2)摩擦阻力的成因:由于流体的粘性,水质点沿着船体表面运动,构成了阻碍船舶运动的力。

3)粘压阻力的成因:理想流体(无黏性)x 轴方向上来流的速度、压力变化水质点远处为V =V 0,接近A 点V 逐渐变小,到达A 点V =0,过A 点分流向后V 逐渐增大,到达C 点,V 达到最大值V 理,过C 点V 逐渐变小,到达B点V =0支流汇合,离开B 点V 逐渐增大恢复为V 0。

压力分布如曲线I.作用在前后体上的合力相等,阻力为零。

实际流体(有黏性)x 轴方向上来流的速度、压力变化由于黏性形成边界层(流速受到影响的水层)。

当水质点到达C 点,V 达到最大值V 实<V 理,由于动能较小,到达D 点V =0,过D 点在压力差的作用下水质点回流,形成许多不稳定的旋涡并与水流一起被冲向船后方。

旋涡的产生使船尾部压力降低,从而使船体沿船长方向的压力分布发生变化,即加大了船首尾压力差(压力分布如曲线Ⅲ)产生了阻力。

,船舶原理复习

,船舶原理复习

,船舶原理复习1,中拱,中垂●在总纵弯矩作⽤下,使船体沿船长产⽣纵向弯曲变形。

当船体出现船中部上拱、⾸尾下垂的纵向弯曲变形状态时,称为中拱。

●当船体出现船船中部下垂、⾸尾上翘的纵向弯曲变形状态时,称为中垂。

2,浮⼼、重⼼、漂⼼、稳⼼浮⼒作⽤中⼼,称为船舶浮⼼,浮⼼就是⽔下体积的⼏何中⼼。

重⼒作⽤点称为船舶重⼼,⽤G表⽰。

船舶⽔线⾯积的⼏何中⼼称为漂⼼浮⼼移动轨迹是圆弧的⼀段,圆⼼就是稳⼼(Transverse metacenter)。

3,兴波阻⼒船舶在静⽔⾯上航⾏时,由于兴起波浪⽽产⽣阻⼒,称为兴波阻⼒。

↗⾸散波↗散波↗船⾏波↘尾散波船兴波分为两类↘横波→⾸横波↘破波↘尾横波4,兴波阻⼒的⼤⼩主要与船速、船舶尺度⽐、船型系数有关。

球⿐形船⾸可减少⼀定⽐例的兴波阻⼒,如图3所⽰。

5,螺旋桨螺旋桨由两部分组成→桨叶:其作⽤是产⽣推⼒。

↘桨毂:其作⽤是⽀撑桨叶,并把桨叶和尾轴连接起来。

螺旋桨分为两种→固定螺距螺旋桨↘可调螺距螺旋桨螺旋桨的旋转⽅向→顺时针转动称右旋桨↘逆时针转动称左旋桨。

6,k点:船中、船底基线交点。

7,载重线:就是夏季载重线,也是设计⽔线。

8,导管螺旋桨作⽤:提⾼⽔流速度(⼀般拖轮⽤)。

9,最⼤切⼒:经验表明,正常布局与装载的船舶,切⼒绝对值得最⼤值⼀般出现在距船舶⾸尾1/4船长处。

弯矩最⼤值⼀般出现在船中处。

10,提⾼稳性的措施1.降低船舶的重⼼⾼度,这是提⾼稳性最有效的⽅法。

2.增加船宽,可提⾼初稳性。

3.加⼤型深,可提⾼⼤倾⾓稳性。

4.在液体舱内设纵舱壁,减⼩⾃由液⾯的影响。

5.防⽌船内货物的移动。

6.减⼩受风⾯积,即减⼩了横倾⼒矩。

11,排⽔量实际中所⽤的是排开⽔的重量。

↗空船排⽔量ΔL = constant 排⽔量分→满载排⽔量Δs↘航次排⽔量Δ12,.载重量↗总载重量DW载重量——载荷的重量。

分↘净载重量NDW何谓载荷?载荷就是除空船重量以外的所有重量。

DW——某航次船上装载所有物品的重量。

船舶阻力复习及答案

船舶阻力复习及答案

船舶阻力复习及答案第一章概述1.船舶快速性,船舶快速性问题的分解。

船的快速性:在给定的主机功率下,这种快速性对某艘速度较高的船是有好处的。

或者,一个当一艘给定的船需要达到一定的速度时,主机功率越小,速度越快。

船舶快速性被简化为两个部分:“船舶阻力”部分:研究恒速直线航行时船体遇到的各种阻力问题。

“船舶推进”部分:研究克服船体阻力的推进器及其与船体的相互作用,以及船舶、机器和螺旋桨(推力进入设备)匹配问题。

2.船舶阻力,船舶阻力研究的主要内容和方法。

船舶阻力:在航行过程中,由于流体(水和空气)阻止船舶前进的力,它与船体的运动同相。

反作用力被称为船的阻力。

船舶阻力研究的主要内容:1.以一定速度在水中直线航行的船舶遇到各种阻力的原因和特性;2.阻力随速度、船型和外部条件的变化规律;3.研究降低阻力的方法,寻求设计低阻力的优秀船型。

4.如何准确估算船舶阻力,为螺旋桨(螺旋桨)设计提供依据,以确定主机功率。

研究船舶阻力的方法;1.理论研究方法:应用流体力学理论,通过观察、调查、思考和分析问题,抓住问题主题的核心和关键,决定要采取的措施。

2.试验方法:包括船模试验和实船试验。

船模试验是基于对问题本质的理性理解,根据相似性该理论在测试单元中进行测试,以获得问题的定性和定量解决方案。

3.数值模拟:根据数学模型,用数值方法预测船舶的航行性能,优化船型和螺旋桨设计。

3.水面舰船阻力的构成及各阻力产生的原因。

船舶在水面航行的阻力包括裸船体阻力和附加阻力,其中附加阻力包括空气阻力、风暴阻力和附体阻力。

船体阻力产生的原因:波浪在船体运动过程中上升,船头的波峰增加了头部压力,而船尾的波谷降低了尾部压力,产生了波浪阻力;由于水的粘性,在船体周围形成一个“边界层”,使船体在运动过程中受到摩擦阻力。

涡流通常是在船体曲率突然变化时产生的,尤其是在船尾,导致涡流的出现。

举升船体前后的压力不平衡,导致粘性压力阻力。

4.船舶阻力的分类方法。

船舶阻力复习题PDF

船舶阻力复习题PDF

船舶阻力复习思考题14船海 611、6121.何谓“船舶快速性”?在给定航速要求情况下,设计时追求高的船舶快速性是否还有意义?为什么?“船舶快速性”是研究船舶尽可能消耗小的主机功率以维持一定航速的能力。

或者说:在给定主机功率时,表征船舶航速高低的一种性能。

根据快速性的含义,对一定的船舶在给定主机功率时,能达到的航速较高者,谓之快速好,反之较差。

或者,对一定的船舶要求达到一定航速时,所需主机功率小者,谓之快速性好,反之较差。

所以在给定航速要求情况下,设计时追求高的船舶快速性仍有意义。

快速性是船舶性能中的重要性能之一。

快速性的优劣,对民用船舶来说将在一定程度上影响船舶的使用性和经济性。

对于军用舰艇而言,快速性与提高舰艇的作战性能密切相关。

(不用记这段)2.简述船舶阻力的分类。

船体阻力的分类。

P153船舶阻力:按流体种类分:空气阻力、水阻力。

船舶阻力:裸船体阻力、附加阻力。

附加阻力:附体阻力、汹涛阻力、空气阻力。

船体阻力Rt:P154按产生阻力的物理现象分类:兴波阻力Rw、摩擦阻力Rf、粘压阻力Rpv按作用力的方向分类:摩擦阻力Rf、压阻力Rp;按流体性质分类:兴波阻力Rw、粘性阻力Rv(粘压阻力Rpv,摩擦阻力Rf)。

傅汝德阻力分类:摩擦阻力Rf,剩余阻力Rr(粘压阻力Rpv、兴波阻力Rw)。

3.影响船体阻力的因素主要有哪些?①船型②航速③外界条件(水深,温度,流体介质等)4.若要直接从船模的总阻力求实船的总阻力,必须满足怎样的相似条件?事实上这样的条件能实现吗?为什么?需满足:粘性阻力相似定律——雷诺定律兴波阻力相似定律——傅汝德定律船体总阻力相似定律——全相似定律:不能,因为①船模要在运动粘性系数比水小得多的流体中进行试验,目前还办不到②若在水池中进行试验,则船模的速度较大,难以实现5.何谓相当平板?引入相当平板概念后船体曲率为什么会影响摩擦阻力?影响情况如何?相当平板:实船和船模的摩擦阻力分别等于与其同速度,同长度,同湿面积的光滑平板摩擦阻力,该假定中的“光滑平板”就称为该船的“相当平板”。

船舶水中航行主要阻力

船舶水中航行主要阻力

船舶水中航行主要阻力船舶水中航行主要阻力导言船舶的运动是受到水的阻力的,而水中阻力是由于流体粘性和惯性作用引起的。

在船舶水中航行时,主要阻力有摩擦阻力、波浪阻力和空气阻力。

本文将详细介绍这三种主要阻力。

一、摩擦阻力1. 摩擦阻力的定义摩擦阻力是指流体与物体表面接触时,由于两者之间存在相对运动而产生的摩擦作用所引起的一种阻碍物体运动的现象。

2. 摩擦系数摩擦系数是指单位面积上所受到的摩擦力与单位面积上所受到的压强之比。

它是一个无量纲量,通常用Greek字母μ来表示。

3. 摩擦系数与表面粗糙度表面粗糙度对于摩擦系数很重要。

表面越光滑,则摩擦系数越小;表面越粗糙,则摩擦系数越大。

4. 影响因素影响摩擦阻力的因素有:物体表面的粗糙度、流体的粘性、物体表面积、流体速度等。

二、波浪阻力1. 波浪阻力的定义波浪阻力是指船舶在水中航行时,由于波浪对船体产生的作用而引起的一种阻碍物体运动的现象。

2. 影响因素影响波浪阻力的因素有:船型、载重量、速度等。

3. 减小波浪阻力的方法减小波浪阻力可以采取以下方法:改进船型设计、减少载重量、降低航速等。

三、空气阻力1. 空气阻力的定义空气阻力是指风对物体产生作用而引起的一种阻碍物体运动的现象。

2. 影响因素影响空气阻力的因素有:风速、物体形状和表面粗糙度等。

3. 减小空气阻力的方法减小空气阻力可以采取以下方法:改进物体形状设计,增加表面光滑度,降低风速等。

结语综上所述,摩擦阻力、波浪阻力和空气阻力是船舶水中航行时主要的阻力。

减小这些阻力可以提高船舶的速度和效率,因此在设计船型和选择载重量等方面需要考虑这些因素。

知识点二 船舶的阻力-PPT课件

知识点二 船舶的阻力-PPT课件

附加阻力
• 汹涛阻力
船舶阻力也会由于风、浪和船身的剧烈摇摆运动的影响而增加。顶浪航行 时,一般船舶总阻力比静水状态增加50%~100%。
• 空气阻力
空气阻力指在静水状态下(3级风以下),船舶水上部分对空气的相对运动产 生的阻力。一般来说,空气阻力与船速的平方以及船体水线以上部分正投影面 积成正比。一般情况下,空气阻力通常占总阻力的2%~4%左右,但集装箱船由 于其船体水线以上部分正投影面积较大,且船速较高,其空气阻力占总阻力的 比例可达10%。 附加阻力的大小与风浪大小、船体污底轻重及航道浅窄有关。
附加阻力
指船舶营运过程中由于船舶附体的增加、船体表面粗糙 度、海况、风以及海流等引起的船舶阻力增量。附加阻 力包括: • (1)附体阻力 • (2)坞底阻力 • (3)汹涛阻力 • (4)空气阻力
附加阻力
• 附体阻力
指由于舵、舭龙骨及轴包架等附体对水运动而增加的部分阻力。
• 坞底阻力
船舶营运过程中,船壳板上漆层的脱落、海生物的生长都会使船体表面变为粗 糙,意味着船舶摩擦阻力的增加。这种船体表面粗糙度的增大,在整个船舶使 用寿命期间可能使总阻力增加25%~50%。有关数据显示,每米长度的粗糙度厚 度为25μm时,船速降低1%。
船舶阻力的构成
• 营运中的船舶所受的阻力总量RT由基本阻力R0和附加阻力 △R两部分构成。 船舶阻力表示为:
RT=R0+ΔR
基本阻力
• 基本阻力是指新出坞的裸船体(不包括附属体)在平 静水面行驶时对船体产生的阻力。由摩擦阻力、兴波 阻力、涡流阻力三部分组成,即
R0=RF+RW+RE
基本阻力
• 摩的阻力
船舶的阻力
• 船舶在水面上以一定的航速航行,船舶必须依靠主机 发出的功率,驱动推进器产生推力,从而克服船舶本 身所受的各种阻力。

船舶力学知识点总结

船舶力学知识点总结

船舶力学知识点总结船舶力学是研究船舶在水中运动的力学分支,包括了船舶在航行、漂浮、操纵和受力等方面的物理过程。

船舶力学的研究对于设计、建造和运用船舶都有着重要意义,下面将对船舶力学的知识点进行总结。

一、船舶的基本概念和性能指标1. 船舶的基本概念船舶是指用于在水中航行的交通工具,一般包括水面船舶和潜水船舶两种类型。

水面船舶按用途可分为客货船、军舰、渔船等,潜水船舶主要包括潜水艇、潜水器等。

2. 船舶的性能指标船舶的性能指标包括了船速、载重能力、推进力、舵角、操纵性等,这些指标反映了船舶在水中运动时所具备的性能。

船舶的性能指标对于船舶的设计和运用有着重要的参考价值。

二、船舶的漂浮和稳性1. 船舶的漂浮原理船舶的漂浮是指船舶在水中浮力等于船舶的重力,这是由阿基米德原理所决定的。

根据阿基米德原理,浮体在液体中受到的浮力等于它所排挤的液体的重量。

2. 船舶的稳性船舶的稳性是指船舶在水中保持平衡的能力,主要由纵向稳性和横向稳性两部分组成。

纵向稳性是指船舶在航行中不会因为前倾或后倾而失去平衡,而横向稳性是指船舶在航行中不会发生侧翻。

三、船舶的阻力和推进1. 船舶的阻力船舶在水中航行时会受到来自水的阻力,这是由于水对船体的阻碍所产生的力。

船舶的阻力主要可以分为摩擦阻力和波浪阻力两种,其中摩擦阻力是指水对船体表面的摩擦力,而波浪阻力是指船舶在航行中产生的波浪所带来的阻力。

2. 船舶的推进船舶的推进是指船舶在水中航行时所受到的推进力,这是通过船舶的推进装置所产生的。

船舶的推进装置可以分为螺旋桨、水道推进器、水喷射推进器等多种形式,而推进力的大小则取决于推进装置的功率和效率。

四、船舶的操纵和控制1. 船舶的操纵性船舶的操纵性是指船舶在水中航行时所具备的操纵能力,这包括了船舶的转向、加速和减速等动作。

船舶的操纵性对于船舶的航行安全和效率有着重要的影响。

2. 船舶的控制船舶的控制是指船舶在航行中通过操纵装置对船舶的速度、方向等进行控制,这通常通过舵、推进装置等来实现。

船舶阻力——精选推荐

船舶阻力——精选推荐

船舶阻力1. 船舶快速性:在给定主机功率时,表征航速高低的一种性能。

3. 推进部分:研究克服阻力的推进器及其与船体间的相互作用以及船机桨的配合问题。

4. 研究船舶快速性的方法:理论研究方法,实验方法,数值模拟。

6. 船舶总阻力Rt:摩擦阻力Rf,压阻力Rp。

压阻力Rp:粘压阻力Rpv,兴波阻力Rw。

粘性阻力Rv:摩擦阻力Rf,粘压阻力Rpv。

船体总阻力Rt:粘性阻力Rv,兴波阻力Rw。

7. Rt=Rw+Rf+Rpv8. 对于Rpv的处理:(1)Rpv+Rw=Rr剩余阻力(2)Rpv+Rf=Rv (粘性阻力),则有Rt=(1+k)Rf+Rw9. 阻力相似定律:(1)粘性阻力相似定律----雷诺定律-------Cr=f (Re)对于一定形状的物体,粘性阻力系数仅与雷诺数有关,当Re相同时,两形似物体的粘性系数必相等。

10. 兴波阻力相似定律----傅汝德定律-----Cw=f(Fr)对于给定船型的兴波阻力系数仅是Fr的函数,当两形似船的Fr 相等时,兴波阻力系数必相等,称为傅汝德定律。

形似船:仅大小不同,形状完全相似(即几何相似)的船舶之间的统称。

Rws?s=Rwm?mFr数),单位排水量兴波阻力必相等。

11. 船体总阻力相似定律----全相似定律------Ct=f(Re,Fr)---可得,水面船舶的总阻力系数是雷诺数和傅汝德数的函数。

第二章粘性阻力1. 相当平板假定:实船和船模的摩擦阻力分别等于与其同速度,同长度,同湿表面积的光滑平板的摩擦阻力。

3. 一般船舶的雷诺数在4×106~3×108,其对应的流动状态是湍流边界层。

4. 光滑平板层流摩擦阻力系数公式(速度为对数分布的计算方法)(1)桑海公式:Re∈106~109时,Cf=(lgRe)美国(2)柏兰特-许立汀公式:Cf=(lgRe)2.58 ---------欧洲(3)ITTC:Cf=0.075(lgRe?2)20.4550.4631 --------我国5.船体表面弯曲度+表面粗糙度对Rf的影响6. 船体表面粗糙度:(1)普遍粗糙度(又称漆面粗糙度),主要是油漆面的粗糙度,壳板表面凹凸不平等。

关于船舶阻力

关于船舶阻力

船舶阻力
船舶阻力是指船舶在航行或静止时所受到的抵抗力,它对船舶运行速度和能耗有重要影响。

船舶阻力可以分为以下几种类型:
1.摩擦阻力:摩擦阻力是由于水流与船体表面摩擦产生的阻
力。

摩擦阻力与船体湿表面积、水流速度和船体表面粗糙
度等因素有关。

2.波浪阻力:波浪阻力是由于船舶行驶时所产生的波浪系统
引起的阻力。

这种阻力与船体速度、船体几何形状和波浪
特性等因素有关。

3.空气阻力:空气阻力是指船舶行驶时,船载货物、船舶部
件和船体上的空气动力学阻力。

空气阻力与风速、风向和
船舶的形状等因素有关。

4.波浪侧倾阻力:波浪侧倾阻力是由于船舶行驶时,波浪在
船体两侧产生的侧倾效应引起的阻力。

这种阻力与船体速
度、船体宽度和波浪特性等因素有关。

5.加速度阻力:加速度阻力是由于船舶改变运动状态时所产
生的阻力。

这种阻力与船舶质量、船速改变率和推进装置
性能等因素有关。

船舶阻力的准确计算对于船舶设计和运行至关重要。

船舶设计师和工程师通常采用数值模拟、实验测试和经验公式等方法来估算和优化船舶阻力,以提高船舶的运行效率和节能性。

1111船舶阻力复习题及部分解析上交教材

1111船舶阻力复习题及部分解析上交教材

1111船舶阻力复习题及部分解析(上交教材)船舶阻力是指船舶在航行过程中所受到的阻力。

了解船舶阻力的大小和来源对于设计和操作船舶都非常重要。

下面是一些船舶阻力的复习题及部分解析,帮助你更好地理解船舶阻力的相关概念。

1.什么是船舶阻力?它的主要来源有哪些?答:船舶阻力是指船舶在航行中所受到的阻碍其前进的力。

主要来源有摩擦阻力、波浪阻力和气象阻力。

2.什么是摩擦阻力?它又可以分为哪几种类型?答:摩擦阻力是指船体与水流接触时所产生的阻力。

它可以分为湿表面摩擦阻力和干表面摩擦阻力两种类型。

3.什么是湿表面摩擦阻力?它与什么因素有关?答:湿表面摩擦阻力是指船体表面与水流接触时所产生的阻力。

它与船舶的船体形状、表面光滑度以及水流的速度有关。

4.什么是干表面摩擦阻力?它与什么因素有关?答:干表面摩擦阻力是指船体表面与空气接触时所产生的阻力。

它与船舶的船体形状、表面光滑度以及空气的速度有关。

5.什么是波浪阻力?它与什么因素有关?答:波浪阻力是指船舶在航行过程中所产生的波浪所产生的阻力。

它与船舶的速度、船体形状以及波浪的高度有关。

6.什么是气象阻力?它与什么因素有关?答:气象阻力是指船舶在航行中所受到的风力和海浪的阻力。

它与风速、风向、海浪的高度以及船舶的船体形状有关。

7.如何减小船舶阻力?答:可以通过改善船体的流线型、提高船体表面的光滑度、减小船舶的波浪产生等方法来减小船舶阻力。

8.什么是副阻力?它与什么因素有关?答:副阻力是指船舶在航行中所受到的与方向变化相关的阻力。

它与船舶的转向性能、舵角以及船舶的速度有关。

9.什么是背波阻力?它与什么因素有关?答:背波阻力是指船舶在航行中所受到的由于波浪的存在而产生的阻力。

它与船舶的速度、波浪的高度以及船舶与波浪的相对位置有关。

10.什么是潜波阻力?它与什么因素有关?答:潜波阻力是指船舶在航行中所受到的由于船舶在水中的部分潜入而产生的阻力。

它与船舶的船体形状、船舶的吃水深度以及船舶的速度有关。

船舶阻力——精选推荐

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船舶阻⼒1.船舶受⼒:1地球引⼒2浮⼒3流体动⼒4推进器推⼒2.船舶阻⼒:船舶受到流体作⽤在船舶运动相反⽅向上的⼒3.船舶阻⼒+传播推进=快速性船舶快速性:尽可能消耗较少的主机功率以维持⼀定航速的能⼒4.船舶性能:稳性、浮性、抗沉性、快速性、操纵性、耐波性5.船舶阻⼒曲线:船舶阻⼒随航速变化的曲线6.1海⾥/时(节)=1.852公⾥/时=0.5144m/s1⽶/秒=3.6km/h=1.942节雷诺数:Re=u L/V 长度弗劳德数:体积弗劳德数:gL UFr =⽔深弗劳德数:31.?=?g U Fr hg U Fr h .=7.船舶航态:1排⽔航⾏状态Fr<1.02过渡状态1.03.08.排⽔型船舶:低速船(Fr<0.2)中速(0.20.3)9.随体坐标系:固接于船体上的坐标系10.航道:1深⽔航道2限制航道(a 浅⽔航道⽔深b 狭窄航道⽔深宽度)11.船舶阻⼒:1⽔阻⼒(a 静⽔阻⼒b 汹涛阻⼒)2空⽓阻⼒12.船体阻⼒R t :1摩擦阻⼒R f 2剩余阻⼒R r (a 粘压阻⼒F pv b 兴波阻⼒F w )13.湿表⾯积:船舶处于正浮状态时⽔线以下裸船体与⽔接触处表⾯积14.船体周围流场:主流区、边界层、边界层和由于边界层分离产⽣的漩涡区15.1摩擦阻⼒:船舶表⾯的剪切应⼒在船舶运动⽅向上的投影沿船体表⾯积分所得合⼒(能量观点):就某⼀封闭区,当船在静⽔中航⾏,由于粘性作⽤会带动⼀部分⽔运动(边界层),为携带它运动,船体不断提供能量给⽔,产⽣摩擦阻⼒。

2粘压阻⼒(形状阻⼒或漩涡阻⼒):由于粘性作⽤,船体前后压⼒不对称产⽣压⼒差即为粘压阻⼒(能量观点):船尾部形成漩涡要消耗能量,⼀部分能量被冲向船后⽅的同时,在船艉部⼜持续不断的产⽣漩涡,船体不断为流体提供能量,这部分能量消耗就是粘压阻⼒表现形式3兴波阻⼒:由于船体兴波导致船体压⼒前后分布不对称⽽产⽣的与船体运动⽅向相反的压⼒差,成为兴波阻⼒16.形状效应:船体表⾯弯曲影响使其摩擦阻⼒与相当平板计算所得结果的差别17.相当平板理论:假设具有相同长度,相同运动速度和湿表⾯积的船体和平板的摩擦⼒相同18.污底:海洋中的⽣物附着在船体表⾯,增加船体表⾯的粗糙度,使阻⼒增加很⼤19.船体表⾯粗糙度:1普通粗糙度:油漆⾯粗糙度,壳板平⾯2局部粗糙度:结构粗糙度20.减⼩摩擦阻⼒的⽅法:1减⼩湿表⾯积。

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1.什么是快速性?船舶快速性是在给定主机功率时,表征船舶航速高低的一种性能。

2.什么叫力学相似?3.付汝德相似的条件是什么?Fr =gL Cw =R w 12s ,V m 2=s ∝.当两形似船的付汝德数Fr 相等时,兴波阻力系数Cw 必相等。

4.什么是比较律? 因为R ws 12ρv s 2s s =R wm12ρm v m 2s m ,s s s m =ð2,v s 2v m 2=ð,∴R ws ∆s =R wm ∆m 形似船在相应速度时(或相同付汝德数Fr ),单位排水量兴波阻力必相等。

(付汝德比较定律)5.雷诺相似的条件是什么?Re =Lvr ,粘性阻力系数C v =R f 12ρv 2s ,当雷诺数相同时,两形似物体粘性阻力系数C f =R f 12ρsv 2必相等。

当雷诺数相同时,不同平板的摩擦阻力系数必相等。

6.为什么说全相似不可能?全相似定律:水面船舶的总阻力系数是雷诺数和付汝德的函数,若能实船和船模的雷诺数和付汝德数同时相等,就称为全相似,在满足全相似的条件下,实船和船模的总阻力系数为一常数,称为全相似定律。

若付汝德数和雷诺数同时相等时,则船模和实船的长度以及运动粘性系数应满足v m =v s L m L s 32 实际上船模是在水池中进行试验,而海水和淡水的运动粘性系数相差不大。

可假定v m =v s ,则要满足全相似条件,除非∂=1即L m =L s 而且v s =v s ,这意味着实船即船模,或实船在试验池内进行试验,这显然是不现实的。

7.简述摩擦阻力产生的原因、计算方法。

原因:当水或客气流经平板表面时,由于流体的粘性作用,在平板表面附近形成界层,虽然界层厚度很小,但界层内流体速度的变化率很大。

τ=μðvðy |y =0,R f = ds s8.减小摩擦阻力的措施。

首先从船体设计本身考虑,低速船选取较大的排水体积长度系数∇L 3 (或较小的L/B)从减小湿面积的观点看是合理的,另外减少不必要的附体如呆木等,或尽量采用表面积较小的附体亦可减少摩擦阻力;由于船体表面的粗糙度对摩擦阻力的影响很大,因而在可能范围内使船体表面尽可能光滑,以期减小由表面粗糙度所增加的阻力;边界层控制办法;采用聚合物溶液降阻剂,就是在物体表面不断喷注稀释的聚合物溶液;船底充气减阻;仿生学,在细长体表面敷贴橡皮等弹性覆盖层以降低摩擦阻力;美国NASA 研究人员,顺来流方向的微小沟槽表面能有效地降低避免的摩擦阻力;Rf 不但与湿面积有关,而且还与流体密度成正比关系,因此某些特种船舶在航行中将船体抬出水面,使船体表面与水接触改为与空气接触,减少Rf 。

9.何谓“相当平板”、“相当速度”?“相当平板”假定认为:实船或船模的摩擦阻力分别等于与其同速度,同长度同湿面积的光滑平板摩擦阻力。

相应速度”是指形似船之间,为了保持付汝德数Fr 相等,则它们的速度必须满足一定的对应关系10.曲度对阻力的影响?船体表面弯曲度对摩擦阻力的影响:1、导致速度梯度和摩擦阻力增大2、由于弯曲表面易发生边界层分离以致产生漩涡。

11.什么是尺度效应?答:尺度效应在应用试验方法研究船的快速性问题时,由于船模与实船之间的绝对尺度不同,且不能同时满足全相似,因而引起某些力、力矩或压力系数甚至流态等性能方面的差别,这种差别叫做尺度效应。

12.为什么说想通过改变船型来减小摩擦阻力效果不佳?答:13.粗糙度分类?答:分两类 普遍粗糙度、局部粗糙度14.粗度补贴△Cf 的意义是什么?依据什么确定其大小?答:△Cf=Cfr-Cf ,Cfr 漆面平板摩擦阻力系数,Cf 光滑平板摩擦阻力系数,当Re 进入完全粗糙阶段,△Cf 为一常数15.粘压阻力产生的原因?答:由于粘性形成边界层,产生边界层分离,在船后部形成不稳定的涡流,与水流一起被冲到后方,漩涡的产生是船尾部压力下降,形成首尾压力差产生的阻力。

由于粘性消耗水质点的动能形成首尾压力差二产生的阻力叫粘压阻力。

16.如何考虑减小形状阻力?答:1、注意船的后体形态,去流段长度满足Lr≥4.08m。

对于低速肥大型可满足Lr≥2.5m缓和。

2、应避免船体曲率变化过大。

在横剖面面积曲线上,前肩切勿过于隆起,后肩切勿过于内凹,否则两肩部容易产生漩涡,增加粘性阻力。

3、前体线形应予以适当注意,特别是低速肥大型船,其舭涡阻力是粘性阻力的重要组成部分,采用球鼻型船首有可能减少这部分阻力。

17.兴波及兴波阻力产生的条件是什么?答:船舶在水面航行时,都会产生波浪即船舶兴波。

船体兴起的波浪分成两类,一类是在船舶驶过之后,留在船体后方并不断向外传播的波浪称为船行波;另一类是被船体兴起后很快就破碎的波浪,称为破波,并不以波浪的形式留在船后,主要发生在肥大型船舶。

18.船行波的特征是什么?答:1、整个船行波分为首尾两大波系,各有散播和横波组成。

2、整个船波系集中在凯尔文角所限定的扇形面范围内。

3、船首横波通常在船首柱略后处为波峰,而船尾横波在尾柱略前处由波谷开始。

4、整个波系的各散波之间及散播与横波之间不发生干扰。

5、船首尾两横波在船尾部分互相混合,组成合成横波,船行波随船一起前进,船行波的传播速度等于船速。

19.什么是“有利干扰”“不利干扰”?答:1、若首尾横波波峰相叠或波谷相叠,则合成波的波幅增大,波能增大,兴波阻力增大,这叫不利干扰 2、若首波波峰与尾波波谷叠加,则合成波波幅减小,波能减小,兴波阻力减小,这叫有利干扰。

20、减小兴波阻力的方法有哪些?(特种船及消波措施)答:一、减小常规兴波阻力的方法:1、选择合理的船型参数,合理选取船长和棱形系数可以避免处于波阻峰值,同时选取适当的进流段长度以不至于发生肩波不利干扰。

2、设计良好的首尾形状。

3、造成有利的波系干扰,最常见的是采用球鼻首尾。

4、高速排水艇安装消波水翼,此外还有压浪条、压浪板。

二、应用不同设计概念减小兴波阻力:1、双体船和多体船设计概念 2、将船体抬出水面 3、船体下潜4、复合设计21.破波阻力的概念:对于航速较低的肥大型船,在船模试验,特别是实船航行中在船首附近很容易观察到波浪现象,使阻力有所增加,这部分增加的阻力,称为破波阻力。

破波阻力本质上是一种兴波阻力,但不能由波形测量得到,却可以从尾流测量中得到。

22.附体阻力主要是什么阻力?附体阻力的主要成分是摩擦阻力和粘压阻力。

23.船舶在风浪中航行时的阻力将较在静水时为大,所增加的阻力称为波浪中的阻力增值或汹涛阻力。

与风浪大小,方向及船型,航速等因素有关。

24.什么是船舶的失速及功率储备?失速:由于波浪增值的存在,如保持静水中的相同功率时,航速必然有所下降,这种航速的减少称为速度损失或失速。

储备功率考虑到波浪中的阻力增值,如要维持静水中相同的航速,则必须较静水功率有所增加,所增加的功率称为储备功率。

25.熟悉傅汝德的换算方法:傅汝德假定:假定船体总阻力可以分独立的两部分。

一为摩擦阻力Rf,只与雷诺数有关。

另一部分尾粘压阻力与兴波阻力合并后的剩余阻力,只与傅汝德数有关,且适合比较率。

假定船体的摩擦阻力等于同速度通长度同湿面积的平板摩擦阻力,因此可以用平板摩擦阻力公式计算船体的摩擦阻力。

不足:重力引起的兴波阻力和粘性引起的阻力之间有干扰;粘压阻力并入兴波阻力不合理;船体形状复杂,起周围流动和平板相比显然有一定差别,因而用平板的摩擦阻力代替船体的摩擦阻力必然有误差。

三因次:粘压阻力和摩擦阻力合并为粘性阻力并与雷诺数有关;兴波阻力和傅汝德数有关;粘压阻力系数与摩擦阻力系数之比是一常数。

K为形状系数,1+k为形状因子26什么是三因次换算方法?k=C pvC f,C tm=1+k C fm+C wm29穿行变化的方法有哪两种?一仿射变化,将船体表面上各对应坐标分别按一定比例放大或缩小,从而得到不同系列的船模。

另一种是改变线型特征的方式。

30什么是仿射变化?有哪些特点?参看2931.简述船长对阻力的影响排水量长度系数∆0.01L大表示船体肥而短,该系数小,表示船体瘦长。

由船长变化,讨论该系数的影响。

对摩擦阻力的影响湿面积s=C s∇l,在参数Cm,Cp和B/T不变的情况下,Cs近似为常数,因此可认为在排水量一定时,S与L(1/2)成正比关系,所以船长L增大,湿面积增大,而一般说来船长增大时Re增大所引起的Rf系数Cf减小是极微的,所以增大船长使摩擦阻力增大。

对剩余阻力的影响排水量一定时,船长L增大,必定要求B,T同时减小,因而L/B增大,所以船型变得瘦长,使粘压阻力下降,另一方面船宽B 吃水T减小,将使兴波阻力下降。

对总阻力L增大对Rf和Rr产生相反的影响,对于不同航速的船舶而言,Rf和Rr 占总阻力的比重是不同的,因而船长对总阻力的影响也将是不同的。

对低速船:Rf可达总阻力的70%以上,而Rr所占比例较小,排水量不变,增大船上,Rr减小甚微而Rf增大很多,所以总阻力增大。

对高速船:当航速Vs一定时,如果船长较短,Rr很大,则增大船长,Rr下降明显,Rr的减小值大于Rf的增加值,因而总阻力减小相当显著。

随着船长继续增加,则Rr的下降渐趋缓慢。

总阻力的减小趋势减小,直至出现对应于总阻力最低点的最佳船长。

如果进一步增加船长。

则总阻力反而增大。

32.简述菱形系数的影响。

对摩擦阻力的影响:当船的排水量和船长不变时,由于改变菱形系数所引起的船型变化对船体湿表面影响不大,一般认为Cp对摩擦阻力的影响可以不予考虑。

对剩余阻力:低速时,由于兴波阻力极小,因而菱形系数对阻力的影响甚微。

中速时,船的兴波作用主要是在船首尾两端,如果Cp较小,船首尾端部比较尖瘦,因而水压力在运动方向的分量较小,阻力亦小,所以设计时,选择较小的Cp值有利。

高速时,整个船体均产生较大的兴波作用,若排水体积沿船长分布比较均匀,则有利于缓和兴波作用,因此取适当大的Cp值,其剩余阻力反而较小。

同时其首波峰位置将随航速提高而后移至横剖面面积曲线转折点,此时取适当的Cp值有利于减小水压,使阻力下降。

33.简述横剖面面积曲线的影响:根据泰洛试验结果知,Cm在0.70~1.10很大的范围内的变化,不但对湿面积影响不大,即对摩擦阻力影响不大,而且其对剩余阻力的影响也甚微,认为Cm对阻力的影响并不重要。

34.方尾的阻力特点。

优点:尾部纵剖面线坡度缓和近于直线,这样可使水流大致沿纵剖线方向流动,减少高速水流的扭转和弯曲程度,从而减少能量损失改善阻力性能,更重要的是,高速水流沿着方尾边缘一直延伸到尾后相当距离处,其作用相当于增加了船体的有效长度,从而,有利于减少剩余阻力,方尾的这种作用通常称为虚长度作用。

此外,由于方尾的尾部排水体积大,可减少航行过程中的尾倾现象,从而使尾部产生“鸡尾流”波浪情况得到改善。

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