:航行环境对船舶操纵的影响:风流的影响

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航行环境对船舶操纵的影响
? 1.在风中航行时,决定船舶所受风力大小的因素 有______ 。
? ①相对风速和风舷角 ; ? ②水线以上船体正、侧面受风面积 ; ? ③空气密度
? 解释:船体所受的风压力取决于相对的风速 (真风与 视风的合成 ),另外还与风舷角、受风面积大小以 及几何形状、空气密度的等多种因素相关。
静止中船舶风致漂移速度
? 27.停车的船舶的风中漂移速度,与下列哪些因素有关? ? ①风速;②船体水线上下侧面积之比:③水深与吃水之比 ? ? 28.船舶在海上停车后的稳定风致漂移速度______。 ? 与风速成正比 ? 29.航行中的漂移速度vy' ,与停船时的漂移速度vy之间的
关系_______。 ? 航行中的漂移速度vy' 要比停船时的漂移速度vy小 ? ? 30.航行中的漂移速度与船速之间的关系是_____。 ? 随船速的提高,航行中的漂移速度显著减小
_____。· ? 为保向而需采用的压舵角将增大
影响船舶风中保向的因素
? 32-37题解释:船舶受风偏转规律与风压力和水动力均有关, 强风中船舶保向性总的说来随风速的降低而提高,随船速 的降低而降低,增大舵角可提高保向性。对于不同类型的 船舶而言,水线上下侧面积之比较大的船舶其保向性较差; 浅水对强风中船舶的可保向界限的影响甚微。强风中操船 的可保向界限还与风舷角密切相关,风舷角θ= 60°~120°时,曲线位置较低,可保向(舵角)范围小。当 相对风向逐渐间首、尾靠拢时,曲线位置升高,可保向范 围扩大。船首附近来风时的可保向曲线要比船尾附近来风 时的曲线要高得多,斜逆风较斜顺风易于保向,因为,船 舶斜顶风航行时,风力转船力矩与水动力转船力矩相抵, 偏转的趋势较小,斜顺风航行时,风力转船力矩与水动力 转船力矩相一致,偏转的趋势较强。
?。
影响船舶风中保向的因素
? 32.风对船舶保向航行的影响是 ______。 ? 1、斜逆风较斜顺风易于保向 ; ? 2、风速与船速之比升高时保向性将变差 ? ? 33.船舶受风时,常速航行中 ______. ? 风来自船首容易保向 ? 34.船舶斜顶风较斜顺风航行易于保向的原因是
_______ 。①船舶斜顶风航行时,风力转船力 ? 矩与水动力转船力矩相抵,偏转的趋势较小 ;②
静止中、前进中和后退中的船舶风 致偏转的规律
? 21.满载的超大型船舶在常速状态下航行,受正横 风的影响往往呈现 _____.
? 船首顺风源自文库转
? 解释:船舶在前进中,正横前来风,风压力中心和 水动力中心均在船中前,二者方向相反,慢速、 空船、尾倾、船首受风面积较大的船舶,船首顺 风偏转;前进速度较大的船舶或满载或半载、首倾、 船尾受风面积较大的船舶,船首将迎风偏转 ;正横 后来风,风压力中心在船中后而水动力中心在船 中前,船舶将呈现极强的迎风偏转性。
致偏转的规律
? 16.船舶在前进中如风从正横前吹来,则 ______。
? 船首偏转万问不定,要看风力与水阻力的力矩大 小确定
? 解释:船舶在前进中,正横前来风,风压力中心和 水动力中心均在船中前,二者方向相反,慢速、 空船、尾倾、船首受风面积较大的船舶,船首顺 风偏转 ;前进速度较大的船舶或满载或半载、首倾、 船尾受风面积较大的船舶,船首将迎风偏转 ;正横 后来风,风压力中心在船中后而水动力中心在船 中前,船舶将呈现极强的迎风偏转性。
风动压力和水动压力
? 7.航行中的同一艘船,其空船或压载时的风 力中心位置比满载时要:
? 明显前移
? 解释:普通船舶为尾机型,空载时干舷增大, 甲板以下面积所占比例增大,加上吃水差 的影响,面积形心前移。
风动压力和水动压力
? 8.船舶受风时,其风力中心的位置将随风舷角增 大而 ______ 。
? 由前向后移动
静止中、前进中和后退中的船舶风 致偏转的规律
? 22.高速前进中的船舶风向来自正横后,其风致偏转趋势一 般为______.
? 船首迎风偏
? 解释:船舶在前进中,正横前来风,风压力中心和水动力 中心均在船中前,二者方向相反,慢速、空船、尾倾、船 首受风面积较大的船舶,船首顺风偏转;前进速度较大的 船舶或满载或半载、首倾、船尾受风面积较大的船舶,船 首将迎风偏转;正横后来风,风压力中心在船中后而水动 力中心在船中前,船舶将呈现极强的迎风偏转性
静止中、前进中和后退中的船舶风 致偏转的规律
? 18.船舶前进中受到横向前来风的影响,出现顺风 偏的条件主要是 ______.
? 船舶的前进速度较低
? 解释:船舶在前进中,正横前来风,风压力中心和 水动力中心均在船中前,二者方向相反,慢速、 空船、尾倾、船首受风面积较大的船舶,船首顺 风偏转;前进速度较大的船舶或满载或半载、首倾、 船尾受风面积较大的船舶,船首将迎风偏转 ;正横 后来风,风压力中心在船中后而水动力中心在船 中前,船舶将呈现极强的迎风偏转性。
风动压力和水动压力
? 10.船舶的水动力系数与下列哪些因素有关? ? ? 漂角和水深
? 11.船舶的水动力系数与漂角之 ? 间的关系是______? ? 在漂角为90“左右达到极大值
? 解释:水动力估算公式与风压力估算公式(Hughes公式)明显不同之处在 于湿水面积的估算是固定不变的,因此水动力系数与漂角直接相关, 并在漂角为90°左右达到极大值,此外,水动力系数还与水深有关系 (工程估算时通过修正水动力系数来计算浅水的影响)。
风动压力和水动压力
? 6.在求取船舶所受的风力及风力转船力矩时,如 船舶无相应吃水时的正侧面积 Aα、Bα。的资料则 ______。
? 1、可利用正、侧面积系数方法概略求所受的风力 ; 2、求正、侧面积系数应考虑船舶种类和实际吃水
? 解释:正、侧面积可从船舶布置总图求得,也可根 据船型和吃水等因素利用经验公式进行估算。
静止中船舶风致漂移速度
? 27-30题解释:停船时,受风漂移,其漂移速度由风 压力和水动力达到相等来决定,因此与风压力和 水动力的影响因素有关,流体力估算公式中有流 体速度的平方项,因此,漂移速度与风速以及水 线上下侧面积之比值的平方根成正比。航行中随 船速的提高,漂移速度显著减小 (成指数规律下 降)。
之代数和; ? 解释:船舶在风中的偏转是船舶所受的风力转船力矩和水
动力转船力矩共同作用的结果,取决于其代数和(应考虑 其作用方向,与风力中心、船舶重心、水动力中心位置以 及大小和方向均有关)。
静止中、前进中和后退中的船舶风 致偏转的规律
? 14.一般货船,当其在静止中正横前来风时,最终将_____。
于零时,船身将趋向与风向接近垂直;②船的退速极微时,其偏转基本 与①相同;③风压差角的变化规律与横向漂移速度的变化规律相同; 解 释:船舶在后退中,在一定风速下并有一定的退速时,因为水动力中心 接近船尾,船舶迎风偏转,即尾找风现象(stern to wind),正横前来 风比正横后来风显著,左舷来风比右舷来风显著;退速极低时,船舶的 偏转与静止时的情况相同,并受倒车横向力的影响;船尾不一定迎风。 考虑螺旋桨的致偏效应,右旋式单车船倒车后退中,尾找风现象最明 显的情况是左舷正横前来风。
静止中、前进中和后退中的船舶风
致偏转的规律
? 17.重载船在海上高速行驶时,正横前来风,船舶 受风影响出现的偏转情况是 ______。
? 迎风偏转
? 解释:船舶在前进中,正横前来风,风压力中心和 水动力中心均在船中前,二者方向相反,慢速、 空船、尾倾、船首受风面积较大的船舶,船首顺 风偏转 ;前进速度较大的船舶或满载或半载、首倾、 船尾受风面积较大的船舶,船首将迎风偏转 ;正横 后来风,风压力中心在船中后而水动力中心在船 中前,船舶将呈现极强的迎风偏转性。
静止中、前进中和后退中的船舶风 致偏转的规律
? 12.决定船舶在风中偏转规律的是______。
? 船舶所受的水动力转船力矩和风力转船力矩的代数和
? 13.定性说明船舶在风中偏转方向时,下列说法正确的是 ______。
? ①风力中心,船舶重心,水动力中心位置很重要; ? ②最终取决于船舶所受的风力转船力矩和水动力转船力矩
? C.风力系数Cα的值随风舷角的变化呈马鞍形曲线,当风舷角为30°、 150°左右时,该值均出现极大值
? 4.风力系数Cα的值是______。 ? 当风舷角为30°一40°或150°左右时,该值将出现极值
? 5.风力系数C。达极大值时的风舷角为______。①140°~160°;② 30°~40°;
船舶斜顺风航行时,风力转船力矩与水动力转船 力矩相一致,偏转的趋势较强 :。
影响船舶风中保向的因素
? 35.重载高速航行中,强横风时保向通常应压 ______ 。
? 下风舵
? 36.强风中船舶保向性,总的来说是 _____。 ? 随所操舵角的增大而提高 ? 37船舶在航行中受强横风,随风速的提高,
? 顺风偏转至正横略后受风向下风漂移
? 15.静止中的船舶风从正横后吹来,则该船偏转的情况是_。
? 逆风偏转,直至船舶处于接近横风状态
? 解释:一般货船静止(停车不对水移动),无论正横前来风还 是正横后来风,船体受风端将向下风偏转,最终被吹向横 风(风舷角约100 °)
静止中、前进中和后退中的船舶风
? 解释:风力作用中心至船首的距离 a与两柱间船长 Lpp的比值随风舷角 θ的增大近似呈线性增加,其 值在0. 3~0. 8之间。
风动压力和水动压力
? 9.风对船舶作用力的方向______。
? 较风向更偏于船舶正横方向
? 解释:风力角θ将随风舷角的增.大而增大, 当风舷角θ处于40°~140°之间时,风力角 θ大体处于80°~100°范围之内,其变化并 不明显,风力角θ比风舷角θ偏于正横。
? 解释:此题考核的是Hughes公式风压力系数,风力系数Cα随相对风舷 角θ的变化曲线为一 一马鞍形曲线。当风舷角θ=0°或180°时,风力 系数Cα值为最小;当风舷角θ=30°~40°或140°~160°时,风力系数 Cα值为最大;当风舷角θ = 90°左右时,风力系数Cα值较小,但船舶所 受的风力值达到最大,因为Hughes公式的受风面积计算部分考虑了风 舷角的影响,所以正横受风时风压力系数不是最大(此时受风面积已 经达到最大值)。
静止中、前进中和后退中的船舶风
致偏转的规律
? 20.船舶在前进中受风产生顺风偏转的船大多是 ______?
? 空船
? 解释:船舶在前进中,正横前来风,风压力中心和 水动力中心均在船中前,二者方向相反,慢速、 空船、尾倾、船首受风面积较大的船舶,船首顺 风偏转 ;前进速度较大的船舶或满载或半载、首倾、 船尾受风面积较大的船舶,船首将迎风偏转 ;正横 后来风,风压力中心在船中后而水动力中心在船 中前,船舶将呈现极强的迎风偏转性。
静止中、前进中和后退中的船舶风
致偏转的规律
? 23.船舶高速后退中受风时的偏转趋势为______。1、尾找风;2、用舵 ? 往往难以控制 ? 24.当船在后退中遇到正横后吹来的风,水动力中心W和风力中心A都
在重心之后,但水动力力矩大于风力力矩,则船舶的动态为_____。 ? 船尾找风 ? 25.右旋式单车船倒车后退中,尾找风现象最明显的情况是_____。 ? 左舷正横前来风 ? 26.有关风对操船的影响,下列叙述正确的是。①船静止中或船速接近
静止中、前进中和后退中的船舶风
致偏转的规律
? 19.船舶在前进中,正横前来风,下述船舶,哪一 种会顺风偏转?
? 空载慢速船
? 解释:船舶在前进中,正横前来风,风压力中心和 水动力中心均在船中前,二者方向相反,慢速、 空船、尾倾、船首受风面积较大的船舶,船首顺 风偏转 ;前进速度较大的船舶或满载或半载、首倾、 船尾受风面积较大的船舶,船首将迎风偏转 ;正横 后来风,风压力中心在船中后而水动力中心在船 中前,船舶将呈现极强的迎风偏转性。
风动压力和水动压力
? 2、一般来说,船舶所受风力作用中心的位 置主要决定于______.
? 船舶上层建筑形状、面积分布情况以及风 舷角
? 解释:风压力作用中心取决于船体所受风压 力的分布与船型及风舷角有关
风动压力和水动压力
? 3.计算船舶受风压力时所用的风力系数Cα的值与风舷角的关系是 ______。
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