船舶阻力船型对阻力的影响优秀课件

（2）对 Rr 影响
低速船： △/(0.01L)3对 Rr /Δ的影响不大
高速船：
Δ
0.01L 3
Rf
明显，
Rr/Δ (N/t) Rr/Δ (N/t )
▽/(0.1L)3
▽/(0.1L)3
2 6.24 船6体主8 尺度影响1 2 3 4 5
9
Cp = 0.86
300
0.75
Cp = 0.80
7 0.75
L
或者
Δ
0.01L
3
S
船型肥短，对阻力-舱容-造价均 有利
6.2 船体主尺度影响
（3）对总阻力影响 高速船：
剩余阻力占总阻力的比例较大，因此随着船长增大，
即
0.减0Δ1L小 3 ，总阻力的变化情况与低速船有所不
同，存在最佳船长Lopt
6.2 船体主尺度影响
6.2 船体主尺度影响
（5）利用经验公式估算船长
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。
船型变换： 仿射变化 改变线型特征
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
6.1 船型对阻力影响的基本概念
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
6.2 船体主尺度影响
Δ
一、 排水量长度系数 0.01L3
Δ
1、由L变化，讨论 0.01L3 的影响
（1）对Rf的影响
S CS L
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， S L Δ
因此增大船长(或减小 0 .01 L 3 )将使摩擦阻力增加，即
L
6.2 船体主尺度影响
二、B/T影响
1、B/T 对 Rf 的影响 4.0 B/T=3.0附近，S最小； 3.6
1.02×S min
改变B/T对S影响不敏感；3.2
S min
B/d
B/T对Rf影响小
2.8
2.4 1.02×S min
2、B/T 对 Rr 的影响
2.0
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
艾亚公式
Lbp
3.344
10.225Fr
ห้องสมุดไป่ตู้
1 3
其中排水量单位为吨
适用于Lbp = 120～140m的商船
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
Rf S L 1
ΔΔ Δ
Δ
Δ
0.01L 3
S
Rf
0.70
250
0.55
0.65
5
0.70
0.60
Cp = 0.55
200
0.60
3 150
B/d = 2.25 Fr = 0.208
1 100
Cp = 0.65
B/d = 2.25 Fr = 0.298
50 100 150 200 250 Δ/(0.01L)3
50
100
150
Δ/(0.01L)3
图6-4 排水量长度系数对Rr /Δ影响 (a)Fr＝0.208； (b)Fr＝0.298
船型趋于瘦削— 减小粘压
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
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： Cp Cb / Cm
三、船型对阻力影响问题的研究方法
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。
船型变换： 仿射变化 改变线型特征
6.1 船型对阻力影响的基本概念
泰勒标准船模系列实验
或者
Δ 0.01L
3
S
Rf
6.2 船体主尺度影响
1、由L变化，讨论 （2）对Rr的影响
Δ
0.01L3 的影响
L
或者
Δ 0.01L
3
Rr
？
一定，L
或者 Δ
0.01L 3
B,T
L B
Rpv
, RW
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
6.2 船体主尺度影响
（3）对总阻力的影响
低速船
Δ
0.01L 3
Rt
Δ
0.01L 3 可取大些
高速船
Δ
0.01L 3
Rt
Δ
0.01L 3 可取小些
3、不同船舶的 △/(0.01L)3选取
（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
Cb
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。
船舶阻力船型对阻力的影响
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）
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
巴士久宁公式
Ldisp 0.305C
Vs
Vs 2
2 1 3
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 C= 24.0, 当双桨船Vs ＝15.5kn～18.5kn C= 26.0, Vs>20kn
Cb、Cp、Cm、 L3
L3
Cp Am L L3
Cp
Cm BT
L2
C pCm
L
2
B
B
T
6个参数—4个独立参数
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：Ct f L3、B T、Cp、Cm、船体形状、Fr