船舶阻力船型对阻力的影响
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船型变换： 仿射变化 改变线型特征
8
6.1 船型对阻力影响的基本概念
三、船型对阻力影响问题的研究方法
9
6.1 船型对阻力影响的基本概念
三、船型对阻力影响问题的研究方法
10
6.1 船型对阻力影响的基本概念
三、船型对阻力影响问题的研究方法
船模系列试验：对所研究的问题，选定母型船，并系 统地变化影响船体阻力的船型参数，制成一系列船模 ，在对应的装载情况下拖曳试验。
可取小些
（1）低、中速船△/(0.01L)3取大些， 随着V增加，降低△/(0.01L)3，船型肥短
（2）高速船△/(0.01L)3比低速船小得多，船型瘦长 （3） △/(0.01L)3对Rf与Rr影响相反，存在 Lopt
21
6.2 船体主尺度影响
二、B/T影响
1、B/T 对 Rf 的影响 B/T=3.0附近，S最小； 改变B/T对S影响不敏感 ； B/T对Rf影响小
高速船： 增加的略多些 (设计时常选用 较大的B/T)
23
6.3 主要船型系数的影响
一、Cp的影响
Cp 表征排水体积沿船长分布情况
Cp＝/ L Am
24
6.3 主要船型系数的影响
1、Cp对阻力的影响 (1) Cp 对Rf 的影响 △、L不变，Cp变化 对S影响很小，— 对Rf影响可忽略。 （2） Cp对Rr的影响 影响较大,与航速有关
C= 24.0, 当双桨船Vs ＝15.5kn～18.5kn C= 26.0, Vs>20kn 艾亚公式 其中排水量单位为吨 适用于Lbp = 120～140m的商船
18
6.2 船体主尺度影响
2、由排水量变化，讨论△/(0.01L)3 的影响 L一定， △变化 （讨论单位排水量阻力变化） （1）对 Rf 影响
船舶阻力船型对阻力的 影响
2020年4月22日星期三
6.1 船型对阻力影响的基本概念
一、船型、航速与阻力性能之间的关系
1、优良船型的含义
阻力性能优良船型是对某一速度范围和航行环境而言的； 讨论船型对阻力的影响必须与设计船速度范围相联系 （未来将同时考虑航行环境）
2
6.1 船型对阻力影响的基本概念
13
6.2 船体主尺度影响
1、由L变化，讨论 （2）对Rr的影响
ຫໍສະໝຸດ Baidu
的影响 ？
14
6.2 船体主尺度影响
（3）对总阻力影响 低速船：
摩擦阻力占总阻力的主要成分，可达总阻力的 70%以上。而Rr所占比例较小，因此当排水量一 定时，尽可能
船型肥短，对阻力-舱容-造价均 有利
15
6.2 船体主尺度影响
（3）对总阻力影响 高速船：
27
6.3 主要船型系数的影响
2、最佳棱形系数曲线
阻力角度—理论最佳Cp曲线 使用性、经济性—实际最佳Cp曲线 低速船，Cp对阻力影响小，Cp大经济性好，阻力增加小28
6.3 主要船型系数的影响
3、经验公式
29
6.3 主要船型系数的影响
6个参数—4个独立参数
6
3、船体形状
（1）横剖面面积曲线形状： xc 、Lp、首尾端形状
（2）满载水线形状： 面积、平行中段长度、首尾端形状、半进角
（3）首尾形状： 首尾横剖面形状、纵剖面形状
总阻力： 7
6.1 船型对阻力影响的基本概念
三、船型对阻力影响问题的研究方法
船模系列试验：对所研究的问题，选定母型船，并系 统地变化影响船体阻力的船型参数，制成一系列船模 ，在对应的装载情况下拖曳试验。
船型趋于瘦削— 减小粘压
3
6.1 船型对阻力影响的基本概念
高速船 Fr>0.30 Rw成为主要成分,力求减小Rw。 办法：减小船首波系的波高—船体（前体）瘦长
高速船波浪长度大—首波在船尾难以实现有 利干扰
4
5
6.1 船型对阻力影响的基本概念
二、确定影响阻力的船型参数
1、主尺度比：L/B、B/T 2、船形系数：
剩余阻力占总阻力的比例较大，因此随着船长增大
，即
减小，总阻力的变化情况与低速船有所
不同，存在最佳船长Lopt
16
6.2 船体主尺度影响
17
6.2 船体主尺度影响
（5）利用经验公式估算船长 巴士久宁公式
其中速度单位为kn, 排水体积单位为m3 适用于Δ＝1600～42000t的各类民用船 常数C的选取：C= 23.5, 当单桨船Vs ＝11.0kn～16.5kn
（2）对 Rr 影响
低速船 △/(0.01L)3对 Rr /Δ的影响不大
： 高速船
明显，
： 19
6.2 船体主尺度影响
图6-4 排水量长度系数对Rr /Δ影响
(a)Fr＝0.208； (b)Fr＝0.298
20
6.2 船体主尺度影响
（3）对总阻力的影响 低速船
可取大些
高速船 3、不同船舶的 △/(0.01L)3选取
一、船型、航速与阻力性能之间的关系
2、船舶分类及其主要阻力成分（水面排水型船） 低速船 Fr < 0.20
Rw很小, Rf与Rpv 主要;所以要减小Rf 和Rpv, Rf ∝S — 减小S — 船型肥短 — 易产生旋涡—去流段
中速船 0.20<Fr < 0.30
Rw随V提高而增大, 既要减小Rw 又要考虑Rf 和Rpv, 办法:选择有利船型参数 — (兴波)有利干扰
25
6.3 主要船型系数的影响
低速：Fr<0.2 Rw小— Cp影响小
中速： 0.2<Fr<0.3
首波峰高压区在首端 Cp小—首尾尖 —水压力分量小 —Rw小—Rr小
26
6.3 主要船型系数的影响
高速： Fr > 0.3
整个船体均产生 兴波 排水量沿船长分布 均匀则有利缓和兴 波 过小则不利,同时 首波峰高压区后 移 适当取大,水压 力分量小则Rr 反而小。
船型变换： 仿射变化 改变线型特征
11
6.1 船型对阻力影响的基本概念
泰勒标准船模系列实验
12
6.2 船体主尺度影响
一、 排水量长度系数
1、由L变化，讨论 （1）对Rf的影响
的影响
在参数Cm，Cp 和B/d 不变情况下，Cs 近似为常数， 因此可认为在排水量一定时，
因此增大船长(或减小
)将使摩擦阻力增加，即
2、B/T 对 Rr 的影响
B大，散波波高增加；T大，横波波高增加 B/T较小的船横波影响显著。两者对兴波的影 响，反映在剩余阻力有相反影响作用。
22
6.2 船体主尺度影响
3、对Rt的影响 B/T 对Rt有影响，
但不大.
中低速船： 常用B/T范围内， B/T增加0.1， Rt增加0.50%~0.75%
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6.1 船型对阻力影响的基本概念
三、船型对阻力影响问题的研究方法
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6.1 船型对阻力影响的基本概念
三、船型对阻力影响问题的研究方法
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6.1 船型对阻力影响的基本概念
三、船型对阻力影响问题的研究方法
船模系列试验：对所研究的问题，选定母型船，并系 统地变化影响船体阻力的船型参数，制成一系列船模 ，在对应的装载情况下拖曳试验。
可取小些
（1）低、中速船△/(0.01L)3取大些， 随着V增加，降低△/(0.01L)3，船型肥短
（2）高速船△/(0.01L)3比低速船小得多，船型瘦长 （3） △/(0.01L)3对Rf与Rr影响相反，存在 Lopt
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6.2 船体主尺度影响
二、B/T影响
1、B/T 对 Rf 的影响 B/T=3.0附近，S最小； 改变B/T对S影响不敏感 ； B/T对Rf影响小
高速船： 增加的略多些 (设计时常选用 较大的B/T)
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6.3 主要船型系数的影响
一、Cp的影响
Cp 表征排水体积沿船长分布情况
Cp＝/ L Am
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6.3 主要船型系数的影响
1、Cp对阻力的影响 (1) Cp 对Rf 的影响 △、L不变，Cp变化 对S影响很小，— 对Rf影响可忽略。 （2） Cp对Rr的影响 影响较大,与航速有关
C= 24.0, 当双桨船Vs ＝15.5kn～18.5kn C= 26.0, Vs>20kn 艾亚公式 其中排水量单位为吨 适用于Lbp = 120～140m的商船
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6.2 船体主尺度影响
2、由排水量变化，讨论△/(0.01L)3 的影响 L一定， △变化 （讨论单位排水量阻力变化） （1）对 Rf 影响
船舶阻力船型对阻力的 影响
2020年4月22日星期三
6.1 船型对阻力影响的基本概念
一、船型、航速与阻力性能之间的关系
1、优良船型的含义
阻力性能优良船型是对某一速度范围和航行环境而言的； 讨论船型对阻力的影响必须与设计船速度范围相联系 （未来将同时考虑航行环境）
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6.1 船型对阻力影响的基本概念
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6.2 船体主尺度影响
1、由L变化，讨论 （2）对Rr的影响
ຫໍສະໝຸດ Baidu
的影响 ？
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6.2 船体主尺度影响
（3）对总阻力影响 低速船：
摩擦阻力占总阻力的主要成分，可达总阻力的 70%以上。而Rr所占比例较小，因此当排水量一 定时，尽可能
船型肥短，对阻力-舱容-造价均 有利
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6.2 船体主尺度影响
（3）对总阻力影响 高速船：
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6.3 主要船型系数的影响
2、最佳棱形系数曲线
阻力角度—理论最佳Cp曲线 使用性、经济性—实际最佳Cp曲线 低速船，Cp对阻力影响小，Cp大经济性好，阻力增加小28
6.3 主要船型系数的影响
3、经验公式
29
6.3 主要船型系数的影响
6个参数—4个独立参数
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3、船体形状
（1）横剖面面积曲线形状： xc 、Lp、首尾端形状
（2）满载水线形状： 面积、平行中段长度、首尾端形状、半进角
（3）首尾形状： 首尾横剖面形状、纵剖面形状
总阻力： 7
6.1 船型对阻力影响的基本概念
三、船型对阻力影响问题的研究方法
船模系列试验：对所研究的问题，选定母型船，并系 统地变化影响船体阻力的船型参数，制成一系列船模 ，在对应的装载情况下拖曳试验。
船型趋于瘦削— 减小粘压
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6.1 船型对阻力影响的基本概念
高速船 Fr>0.30 Rw成为主要成分,力求减小Rw。 办法：减小船首波系的波高—船体（前体）瘦长
高速船波浪长度大—首波在船尾难以实现有 利干扰
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6.1 船型对阻力影响的基本概念
二、确定影响阻力的船型参数
1、主尺度比：L/B、B/T 2、船形系数：
剩余阻力占总阻力的比例较大，因此随着船长增大
，即
减小，总阻力的变化情况与低速船有所
不同，存在最佳船长Lopt
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6.2 船体主尺度影响
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6.2 船体主尺度影响
（5）利用经验公式估算船长 巴士久宁公式
其中速度单位为kn, 排水体积单位为m3 适用于Δ＝1600～42000t的各类民用船 常数C的选取：C= 23.5, 当单桨船Vs ＝11.0kn～16.5kn
（2）对 Rr 影响
低速船 △/(0.01L)3对 Rr /Δ的影响不大
： 高速船
明显，
： 19
6.2 船体主尺度影响
图6-4 排水量长度系数对Rr /Δ影响
(a)Fr＝0.208； (b)Fr＝0.298
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6.2 船体主尺度影响
（3）对总阻力的影响 低速船
可取大些
高速船 3、不同船舶的 △/(0.01L)3选取
一、船型、航速与阻力性能之间的关系
2、船舶分类及其主要阻力成分（水面排水型船） 低速船 Fr < 0.20
Rw很小, Rf与Rpv 主要;所以要减小Rf 和Rpv, Rf ∝S — 减小S — 船型肥短 — 易产生旋涡—去流段
中速船 0.20<Fr < 0.30
Rw随V提高而增大, 既要减小Rw 又要考虑Rf 和Rpv, 办法:选择有利船型参数 — (兴波)有利干扰
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6.3 主要船型系数的影响
低速：Fr<0.2 Rw小— Cp影响小
中速： 0.2<Fr<0.3
首波峰高压区在首端 Cp小—首尾尖 —水压力分量小 —Rw小—Rr小
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6.3 主要船型系数的影响
高速： Fr > 0.3
整个船体均产生 兴波 排水量沿船长分布 均匀则有利缓和兴 波 过小则不利,同时 首波峰高压区后 移 适当取大,水压 力分量小则Rr 反而小。
船型变换： 仿射变化 改变线型特征
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6.1 船型对阻力影响的基本概念
泰勒标准船模系列实验
12
6.2 船体主尺度影响
一、 排水量长度系数
1、由L变化，讨论 （1）对Rf的影响
的影响
在参数Cm，Cp 和B/d 不变情况下，Cs 近似为常数， 因此可认为在排水量一定时，
因此增大船长(或减小
)将使摩擦阻力增加，即
2、B/T 对 Rr 的影响
B大，散波波高增加；T大，横波波高增加 B/T较小的船横波影响显著。两者对兴波的影 响，反映在剩余阻力有相反影响作用。
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6.2 船体主尺度影响
3、对Rt的影响 B/T 对Rt有影响，
但不大.
中低速船： 常用B/T范围内， B/T增加0.1， Rt增加0.50%~0.75%