船舶原理公式

1、船 舶 原 理 公 式 汇 总船型系数：水线面系数 C =A /LB中横剖面系数 C =A /Bd方形系数C 排水WPWMMB体积/LBd菱形系数 C 排水体积/A 排水体积/C BdL=C /CM垂向菱形系数 C =排水体积符号PMMBVP排水体积A 排水体积/C LBd=C /CWWPBWP尺度比：长宽比 ：与船的快速性有关船宽吃水比 B/d:与船的稳性、快速性和航向稳定性有关型深吃水比 D/d：与船的稳性、抗沉性、船体的坚固性以及船体的容积有关船长吃水比 ：与船的回转性有关，比值越小，船越短小，回转越灵活bbn梯形法：A=A=l=l( yi -(y +y )/2)注 (y +y )/2

2、为首尾030na0i0修正项辛氏法：一法，A=1/3l(y +4y +y ) 二法，A=3l/8(y +3y +3y +y )1231234其中 A =2L L/2l/2计算漂心 X =M /A =/FoyWWL/2l/2M =2( )所以 X= / L 2Loyf 计算横剖面面积型心的垂向坐标 Z =M /A =/其中横剖面面积ddaoys00As=2Moy=2又可以表达为 As=2d (注意首位修dd00正)Moy=2( )所以可以表达为 za=d / l 2浮心的计算 dM =x A ddM =zA dx 为 A 的漂心纵向坐标yozFw zxoyw zFwd排水体积对中站面 yoz的静

3、距M =yoz0dd浮心纵向坐标 x =M /=/Byoz00d同理可以得排水体积对基平面 xoy的静距和浮心垂向坐标 Mxoy=0=/dd00同理根据横剖面计算排水体积和浮心位置dM =x A d dM =z A dyozFs xxoyas xl/2l/2l/2l/2l/2l/2l/2l/2l/2浮心纵向坐标 Myoz=浮心垂向坐标 Myoz=X =Myoz/=/Bl/2z =/Bl/2l/2复原力矩 M =R=I /=I /TLF初稳性公式和稳性高忽略复原力矩 M = = RM = 可以得到 M = =LRR重点：静稳性曲线的特征M = M = =L所以 M =LL= RRR说明：船舶在正

4、浮的平衡位置，静稳性臂 L 对横倾角的导数等于初稳性高度GM故，对于静稳性曲线来说，其远点的切线的斜率等于初稳性高度船舶阻力总阻力兴波阻力摩擦阻力粘压阻力（漩涡阻力）R=R +R+R估算阻力的近似方法twfpv海军系数：对于船型近似，尺度和航速相同的船舶，他们的阻力 Rt 和排水量及航速都有以下的关系，R V2/32t有效功率 PE 和排水量已及航速 V的关系P V2/33E又可以表示为C = V /P2/33eECe为海军系数为排水量V为航速 Kn艾亚法：单桨船C =1.08-1.68FrBC双桨船C =1.09-1.68FrBC艾亚法给出的对应于上述标准的有效功率 PEPE= V /C *

5、0.735(KW)V 为静水中航行的速度0.64 3S0SC0 系数可以根据长度排水量系数 L/ 和速长比V/ L 这里的 LS 垂线间长1/3雷诺定律 C=R/1/2v s=f(R ) 摩擦阻力 R2ffef雷诺数 R =L /V 为水运动粘性系数 V为速度e傅汝德数 F=V/ f傅汝德数的比较定律V / =V / 所以得出 V =V Ls/Lm = Vsmsmm 1/2为模型船与实船的缩尺比相似定律：流体兴波阻力是傅汝德数的函数，因此总阻力必定是粘性阻力和兴波阻力的和，也就是雷诺数与傅汝德数的函数（不做要求）Ct=Rt/1/2v s=f(Re,Fr)2傅汝德假定，1 假定船体总阻力可以分为

6、独立的两部分，一是摩擦阻力，二是粘压阻力和兴波阻力，合并后为剩余阻力。其中摩擦阻力 Rf 只与雷诺数有关，而剩余阻力 Rr 只与傅汝德数有关且适用于比较定律 2，假定船体的摩擦阻力等于同速度同长度同是面积的平板摩擦阻力，通常用相当平板假定。光滑平板摩擦阻力公式 C=R/1/2v s C 是摩擦阻力系数 Rf 是摩擦阻2fff力还有经验公式（1）C=0.455/(lgR )船模转换公式 Cf=0.075/(lgRe-2)22.58fe螺旋桨的工作原理升力系数C =L/1/2v s阻力系数 C =D/1/2v s22LDV为流体速度进速系数和滑脱比S 为机翼平面面积L为机翼升力D为机翼阻力滑脱和螺

7、距的比为滑脱比进速系数 J=h /D=V /nDS=1-h /PPV 为螺旋桨进速，m/s n 为螺旋桨的转速PAA伴流分数V =(1-w)V重点：功率w=u/V=1-V /V如果知道伴流分数那么进速可以表达为Aw 为伴流分数A主机功率 PS螺旋桨的受到功率 PDB螺旋桨在船后必须克服的转矩 Q ,才能以转速 n 转动，因此 P B=2 nQBDB螺旋桨敞水转矩 Q ,敞水受到功率 P =2 nQ0DB0螺旋桨的推功率 PTP =TVAT船的有效功率 P =RVV 为船的航速EP -( )-P -( )-P -(0)-P -( )-P 转换的效率SRHSDBD0TE效率船后螺旋桨的效率 =P /