船舶原理公式

船舶原理公式汇总

第一章船型系数：水线面系数C=A/LBWPW/LBd菱形系数C二排水体积/AL二排水体积/CBdL=C/CMP M M B体积\Ad二排水体积船型系数：水线面系数C=A/LBWPW/LBd菱形系数C二排水体积/AL二排水体积/CBdL=C/CMP M M B体积\Ad二排水体积/CLBd=C/CW WP BWP尺度比：长宽比L/B: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L/d:与船的回转性有关，比值越小，船越短小，回转越灵活中横剖面系数C=A/BdMM方形系数。=排水体积B垂向菱形系数C=排水VP排水体积符号▽梯形法：A=JbydxaA=lJbydx=l(£yi-(y+y)/2)注(y+y)/2为首0030ni=0尾修正项辛氏法:一法，A=1/3l(y+4y+y)二法，A=3l/8(y+3y+3y+y)123123计算漂心X二M/A=JL/2xydx/Jl/2ydx其中A=25L工'yiW-L/2 -1/2 WFoyM=2(5L)2 'kiyioy所以X=8L工'kiyi/工'yi计算横剖面面积型心的垂向坐标Z=M/A=Jdzydz/Jdydzaoys00As=2JdydzMoy=2Jdzydz又可以表达为As=25d工'yi00Moy=2(5l)2 'kiyi所以可以表达为za=5d工'kiyi/工'yi其中横剖面面积（注意首位修正）第二章浮心的计算dM=xAdyozFw排水体积对中站面浮心的计算dM=xAdyozFw排水体积对中站面yoz的静距dM=zAdxoywzM=JdxfAwdzyoz0x为A的漂心纵向坐标Fw浮心纵向坐标x=M/▽=JdxfAwdz/JdAwdzByoz00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二JdzAwdz0Zb二Mxoy/▽二JdzAwdz/JdAwdz00同理根据横剖面计算排水体积和浮心位置dM=xAd dM=zAdyozFsx xoyasx

浮心纵向坐标Myoz二Jl/2xAsdx-//2浮心垂向坐标Myoz二Jl/2zaAsdx一浮心纵向坐标Myoz二Jl/2xAsdx-//2浮心垂向坐标Myoz二Jl/2zaAsdx一//2z二Mxoy/▽二J1/2zaAsdx/J1/2AsdxB 一1/2 一1/2第三章复原力矩M=AGZRBM=I/ATBML=I/ALF初稳性公式和稳性高复原力矩皿=AGZ=AGM6R忽略第四章M=AGZ可以得至【」M=AGZ=ALRR重点：静稳性曲线的特征M=AGZ M=AGZ=AL所以M二AL L=GM6RRR说明：船舶在正浮的平衡位置，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GM第七章船舶阻力总阻力=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，RxA2/3V2有效功率PE和排水量A已及航速V的关系PxA2/3V3E又可以表示为C=A2/3V3/PeECe为海军系数A为排水量V为航速Kn艾亚法：单桨船C=1.08-1.68FrBC双桨船C=1.09-1.68Fr艾亚法给出的对应于上述标准的有效功率PEPE=Ao®V3/C*0.735(KW)V为静水中航行的速度SCO系数可以根据长度排水量系数L/A1/3和速长比VA/L这里的LS垂线间长雷诺定律C=R/1/2pv2s=f(R) 摩擦阻力Rff e f雷诺数R=Lv/Vv为水运动粘性系数V为速度e傅汝德数F〜西傅汝德数的比较定律V/^/gS二V/｛丽 所以得出V二VjZTTZm=Va1/2s* m sm ma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/1/2pv2s=f(Re,Fr)傅汝德假定，1假定船体总阻力可以分为独立的两部分，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/1/2pv2s C是摩擦阻力系数Rf是摩擦阻ff f力还有经验公式(1)Cf=0.455/(lg第8丿八2章模转换公式Cf=0.075/(lgRe-2)2螺旋桨的工作原理升力系数 C=L/1/2pv2s 阻力系数C=D/1/2pv2sV为流体速度 S为机翼平面面积 L为机翼升力 D为机翼阻力进速系数和滑脱比滑脱和螺距的比为滑脱比S=1-h/PP进速系数J=h/D=V/nD V为螺旋桨进速，m/s n为螺旋桨的转速P A A伴流分数w=u/V=1-V/V如果知道伴流分数那么进速可以表达为AV=(1-w)V w为伴流分数重点：功率主机功率P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PB=2兀nQB D B(螺旋桨敞水转矩Q,敞水受到功率P=2兀nQO DB O螺旋桨的推功率P P=TVT TA船的有效功率P=R'VV为船的航速Ep---(ns)---p——(nR)——p——(耳0)——p——(nH)——p转换的效率S DB D0 T E效率船后螺旋桨的