船舶用锚的计算和船舶阻力计算

一、用锚的计算

锚的系留力：P=W aλa+W cλc L1

P―――系留力。是锚抓力与锚链摩擦力的和（9.81N）

W a―――锚在水中的重量。即锚在空气中重量×0.876(Kg) Wc―――锚链每米长在水中的重量（Kg）

L1―――锚链卧底部分的长度（m）

λa λc―――锚的抓力系数和锚链的摩擦系数

霍尔锚的λa λc表

锚的抓重比（海军锚/霍尔锚）

锚的系留力也可用经验公式估算：

P=W1H a+WH c L1

W1―――锚重（Kg）

H a―――锚的抓重比（见表）

W―――锚链每米的重量（Kg/m）

H c―――锚链摩擦系数取1.5－1.1

二、锚链出链长度估算

1、正常天气，一般不少于下表

2、在急流区，出链长度不一般不少于表值

3、在风速30m/s（11级）风眩角为300时出链长度值

如链长小于5－6倍水深时，锚的抓力将因锚爪的切泥角小而变小，水面以下的链长的水深倍数与锚爪切泥角见表

三、八字锚与单锚的锚泊系留力的比值：见表

如图：

八字锚的系留力

四、航运船舶

1、锚重的估算：

每个首锚重量一般可用以下公式估算：

W=KD2/3 (Kg)

K―――系数。霍尔锚取6－8，海军锚取5－7 D―――船舶的排水量（t）

2、锚链尺寸估算：

d=KD1/3或d=CW1/2或d=W1/2

d―――锚链直径（mm）

K―――系数。可取2.85－3.25

C―――系数。可取0.3－0.37

3、每节锚链重量估算：

Q=Kd2 (Kg)

K―――系数。有档链取0.5375,无档链取0.5625

4、锚链强度估算：

R=Kd2g (N)

K―――系数。有档链取56，无档链取38

g―――9.81(m/s2)

5、每节锚链环数估算：

M=6250/d

M―――每节锚链环数，取整数的单数（个）

五、工程船舶

以海军锚和锚缆计算

1、锚重：

船首边两只，每只锚重量按下式计算：

W=K(A+15BT) (Kg)

W―――锚重

A―――满载吃水线以上各部分在船中纵剖面上的投影面积（m2）

B、T―――分别为船舶宽度与吃水（m）

K―――系数。见表

锚重系数K值：

船尾边锚两只，其重量应不小于0.8倍首边锚的重量

2、锚缆

锚缆的有效使用长度，应不小于5倍船长，锚缆的配备见表：

锚缆配备表

六、船舶的阻力

影响被拖船舶阻力的主要因素为船速、船型和外界条件。在船型和外界条件一定的情况下，船舶的阻力仅与航速有关，其计算方法如下：

1、运输型船舶阻力

运输型船舶阻力，其组成阻力可按表所列公式计算。

2、方箱型和简易型船舶阻力

①、按阻力的组成计算

对于方箱型和简易型的各类工程船舶的阻力，可分别计算其摩擦阻力和风压、流压等主要阻力后，相加取得。其具体计算公式见有关公式。

②、按通用公式估算

各类型工程船舶的阻力，可用下列公式估算：

R=fΩv1.83+φAV n

式中：f―――摩擦阻力系数，可按弗汝德摩擦阻力系数表选取，通常在0.14-0.17之间。

Ω―――湿面积（m2）

A―――浸水部分船中剖面面积（m2）

V―――航速（m/s）

φ、n―――分别为剩余阻力系数和剩余阻力速度指数，可按下表选取。

表中：V――船速（m/s）,F r――弗汝德数，F r=V/(gL)1/2

其中：L――船长，g――9.81

③、实测船速求其阻力

在实际拖航中，以实测的航速V，可用以下公式计算被拖船舶的阻力：

R=(75N bηcηp-R t V)/V

式中：R―――被拖船舶阻力（kg）

R t―――拖轮的阻力（kg）,按T=R t=75N bηcηp/V求得。 V―――船速（m/s）

N b―――制动功率（HP）

ηc―――轴系传动效率，一般为0.95-0.97

ηp―――推进效率，一般为0.5-0.65

对于以实测船速算出的被拖船舶阻力，应作为船舶资料存档备

用。

七、“港渝1号”的阻力计算

1、“港渝1号”水流阻力R水按下式计算：

R水 =（fsV2+ψA1V2）×10-2(KN)

式中：f—铁驳摩阻力系数,取f=0.17

S—船舶浸水面积 S=L（2T+0.85B）=1132.875 m2

L—船舶长度(75m)

T—吃水（1.9m,保证干舷高度为1.5m）

B—船宽（13.3m）

Ψ—阻力系数，方头船取Ψ=10

A1—船舶在垂直水流方向的投影面积

A1=TB=1.9×13.3=25.27m2

V—计算流速V=2m/s

R水= (fSV2+ΨA1V2) ×10-2

= (0.17×1132.875×22+10×25.27×22)×10-2

= (770.355+1010.8)×10-2

=17.8KN

2、“港渝1号”的风阻力

R风= K1K Z1W0 F1+ K2K Z2W0F2

K1=1.0―――船体风载体型系数

K Z1 =1.0―――船体风压高度变化系数

F1—1艘导向船的挡风K Z1 =1.0面积

F1=1.5×13.3=19.95m2

K2—导向船上联结梁、变电所、桅杆吊等的风载体型系数，综合取0.5。

K Z2—上项设施的风压高度变化系数，综合取K Z2 =1.15。

（按离地面15m高计）

F2—上项设施挡风面积估算为100m2

W0―――基本风压，W0=V2/1600=0.4KN/m2（V风速，单位m/s,取？级风）(W0=V2/1600的推算见D盘－华能电厂－船舶－风压计算，)

R风=1.0×1.0×0.4×19.95＋0.5×1.15×0.4×100

=30.98KN

综上，“港渝1号”在水流为2m/s,风速在9级20.8-24.4m/s,阻力

R= R水+R风

=17.8KN+30.98KN

=48.78KN

八、初稳性高度

吊起装载法：如图

吊起装载法

吊起装载时有下列关系式：

GM=M k/(DsinA)

式中：M k―――横倾力矩，M=P(B/2+R),其中：P、B、R分别为装载（t）、船宽（m）、吊杆眩外跨距（m）

A―――驳船横倾角，经实测得。

D―――驳船排水量（t）,以平均吃水查静水力曲线取得。