第一章 船舶基础知识
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第一章 船舶与货物基础知识(船舶知识部分)
(答案:d=7.97m)
d1 P
解:
100TPC
=200/100*25
=0.08m
d 2 ( S S ) 100TPC 1 0
=18000*1.025(1/1.010-1/1.025)/100*25
=0.11M
d到=d出-δd1+δd2 d出=7.97m
例题：某轮到港时排水量△=15000t， dm=8.15m，TPC=25t/cm，现在港卸货 1000t后又加载500t，之后由海水区域进 入水密度为1.006的区域，其吃水为多少 米？
作为划分船舶等级、技术管理和设备要 求的基准
作为船舶登记、检验、丈量等收费基准 作为确定海损最高赔偿额的基准 作为计算船舶净吨的基准 作为某些港口使费的计算基准
2)净吨NT，Net Tonnage
①定义：根据“丈量公约”确定的船舶实 际用作载货、载客的有效容积。
NT
K
2VC
4d 3D
1)固定储备量G1:
包括船员和行李,粮食和供应品及船用备品。 2)可变储备量G2:
G2随航次时间长短变化及补给方案不同而变化, 包括燃料,润料和淡水等。
4、船舶常数C: 船舶参加运营后的空船重量与新船出厂时的空船重量之
差称为船舶常数。它包括: 1)船舶定期修理和局部改装引起的空船重量改变量. 2)货舱内货物﹑衬垫物料及垃圾的残留重量. 3)液体舱柜﹑污水井内油﹑水的残留物或沉淀物. 4)船上库存的废旧机件﹑器件及物料. 5)为改善船舶性能而设置的固定压载物; 6)船舶外附着的海生物重量与其所受浮力的差值. 5.压载水(ballast water)
二、船舶容积性能
定义：船舶容积性能是表示船舶装载多少体 积货物的能力，其计量单位为立方米。包 括：舱柜容积、舱容系数、船舶登记吨位 等，即：
d1 P
解:
100TPC
=200/100*25
=0.08m
d 2 ( S S ) 100TPC 1 0
=18000*1.025(1/1.010-1/1.025)/100*25
=0.11M
d到=d出-δd1+δd2 d出=7.97m
例题：某轮到港时排水量△=15000t， dm=8.15m，TPC=25t/cm，现在港卸货 1000t后又加载500t，之后由海水区域进 入水密度为1.006的区域，其吃水为多少 米？
作为划分船舶等级、技术管理和设备要 求的基准
作为船舶登记、检验、丈量等收费基准 作为确定海损最高赔偿额的基准 作为计算船舶净吨的基准 作为某些港口使费的计算基准
2)净吨NT，Net Tonnage
①定义：根据“丈量公约”确定的船舶实 际用作载货、载客的有效容积。
NT
K
2VC
4d 3D
1)固定储备量G1:
包括船员和行李,粮食和供应品及船用备品。 2)可变储备量G2:
G2随航次时间长短变化及补给方案不同而变化, 包括燃料,润料和淡水等。
4、船舶常数C: 船舶参加运营后的空船重量与新船出厂时的空船重量之
差称为船舶常数。它包括: 1)船舶定期修理和局部改装引起的空船重量改变量. 2)货舱内货物﹑衬垫物料及垃圾的残留重量. 3)液体舱柜﹑污水井内油﹑水的残留物或沉淀物. 4)船上库存的废旧机件﹑器件及物料. 5)为改善船舶性能而设置的固定压载物; 6)船舶外附着的海生物重量与其所受浮力的差值. 5.压载水(ballast water)
二、船舶容积性能
定义：船舶容积性能是表示船舶装载多少体 积货物的能力，其计量单位为立方米。包 括：舱柜容积、舱容系数、船舶登记吨位 等，即：
船舶基本知识
（1）空船排水量（Light Displacement），又称轻排
水量，是船舶本身加上船员和必要的给养物品三者重量的 总和，是船舶最小限度的重量。
（2）满载排水量（Full Load Displacement），又
称重排水量，是船舶载客、载货后吃水达到最高载重线时 的重量，即船舶最大限度的重量。
（3）装载排水量（Actual Displacement），是船舶每个 航次载货后实际的排水量。
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确定补给方案时需要考虑两个因素 ：一是航行途中是否有燃料和淡水供应 ，中途添加次数越多，净载重量就越大 ；二是中途添加燃料和淡水的成本．即 船舶挂靠加油港的港口使费和船期的浪 费。这是两个矛盾的因素，确定补给方 案就是在这两个矛盾的因素中导找经济 平衡。
补给方案有两种情形：一是在装货港 一次加满可变储备；二是在中途港添加 可变储备。
现在您浏览到是十二页，共六十八页。
排水量的计算公式如下：
排水量（长吨）=长*宽*吃水*方模系数（立 方英尺）/35（海水）或36（淡水）（立方英尺
）
排水量（公吨）=长*宽*吃水*方模系数（立 方米）/0.9756（海水）或1（淡水）（立方米 ）
排水量吨位可以用来计算船舶的载重吨；在 造船时，依据排水量吨位可知该船的重量；在统 计军舰的大小和舰队时，一般以轻排水量为准； 军舰通过巴拿马运河，以实际排水量作为征税的 依据。
现在您浏览到是二十页，共六十八页。
船舶常数包括以下几部分重量： 1)因船体、机械及晒装进行定期修理和局部改装而
产生的空船重量的改变量。 2）因货舱内残留货物、垫舱物料及垃圾而导致的船
舶总重量的增加量。
3）因油、水舱柜及污水井内残留污油、积水及 沉淀物而导致的船舶总重量的增加量。
水量，是船舶本身加上船员和必要的给养物品三者重量的 总和，是船舶最小限度的重量。
（2）满载排水量（Full Load Displacement），又
称重排水量，是船舶载客、载货后吃水达到最高载重线时 的重量，即船舶最大限度的重量。
（3）装载排水量（Actual Displacement），是船舶每个 航次载货后实际的排水量。
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确定补给方案时需要考虑两个因素 ：一是航行途中是否有燃料和淡水供应 ，中途添加次数越多，净载重量就越大 ；二是中途添加燃料和淡水的成本．即 船舶挂靠加油港的港口使费和船期的浪 费。这是两个矛盾的因素，确定补给方 案就是在这两个矛盾的因素中导找经济 平衡。
补给方案有两种情形：一是在装货港 一次加满可变储备；二是在中途港添加 可变储备。
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排水量的计算公式如下：
排水量（长吨）=长*宽*吃水*方模系数（立 方英尺）/35（海水）或36（淡水）（立方英尺
）
排水量（公吨）=长*宽*吃水*方模系数（立 方米）/0.9756（海水）或1（淡水）（立方米 ）
排水量吨位可以用来计算船舶的载重吨；在 造船时，依据排水量吨位可知该船的重量；在统 计军舰的大小和舰队时，一般以轻排水量为准； 军舰通过巴拿马运河，以实际排水量作为征税的 依据。
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船舶常数包括以下几部分重量： 1)因船体、机械及晒装进行定期修理和局部改装而
产生的空船重量的改变量。 2）因货舱内残留货物、垫舱物料及垃圾而导致的船
舶总重量的增加量。
3）因油、水舱柜及污水井内残留污油、积水及 沉淀物而导致的船舶总重量的增加量。
第一章船舶常识
第
导入阅读
一
章
事实上，晋以后，“水车”或“车船”在史籍中频频出现。
中外古代主要造船技术的应用时间皆有差异，中国多早于西方成百乃至上千年，如表1-1所示。
船 舶 常 识
四、水密隔舱等技术让中国船舶更能经受惊涛骇浪
所谓水密隔舱，就是用隔舱 板把船舱分成互不相通的一 个一个舱区，舱数有13个的 ，也有8个的。该技艺是人 类造船史上的一项伟大发明 ，对提高航海安全性起到了 革命性作用，充分体现了古 代汉族劳动人民的非凡智慧 和卓越才能。
• 各种分类方法中，最重要的最能反映船舶特征的 是按照船
• 舶用途进行的分类，下面将对此作详细介绍。
第
第二节 船舶的主要技术特征
一
章
船
一、船舶尺度
舶
常
船舶尺度主要是指表示船体外形大小的尺度，即船的长、宽、深和吃水等。
识
按照用途的不同，船舶尺度主要可分为3种：船型尺度、登记尺度和船舶最大尺度（见图1-8）。
（一）在船舶入级与建造规范中定义的船舶尺度——船型尺度 1.船长：船长是沿夏季载重水线，自首柱前缘量至尾柱后缘的水平距离，又称两柱长 2.型宽：船体最宽处两舷肋骨外缘之间的水平距离 3.型深 ：船长中点处，自平板龙骨上缘量至干舷甲板横梁舷端上缘的垂直距离。 4.型吃水 ：水线面至船底龙骨板上缘的垂直距离
识
战斗舰艇
猎潜艇
登陆作战舰艇
军用船舶
水下战斗舰艇
辅助舰船
供应、补给、运输舰
侦察巡逻艇
训练舰、靶船等 海洋测量船等 修理船、救生船、医院船等 浮桥舟、拖船等
第 一
章 2.民用船舶
船
按业务用途分为：
舶 常
⑴运输船舶 专门用于运载人员、货物和车辆的船舶；
第一章 船舶与货物基础知识
总吨位GT的用途
表示商船建造规模的大小,作为商船拥有量的统计 单位 作为计算造船、租船、买卖船舶等费用的基准 作为划分船舶等级、技术管理和设备要求的基准 作为船舶登记、检验、丈量等收费基准 作为确定海损最高赔偿额的基准 作为计算船舶净吨位的基准 作为某些港口使费的计算基准
G1
可变储备量 G2 随航次时间长短和补给方 案不同而变化的那部分物质的重量，它 包括燃料、润料和淡水。
船舶常数C 参加营运后的空船重量与新船出厂时的空 船重量之差称为船舶常数
船舶定期修理和局部改装引起的空船重量该变 量 货舱内货物、衬垫物料及垃圾的残留重量 液体舱柜、污水井内油、水的残留物或沉淀物； 船上库存的废旧机件、器材及物料 为改善船舶性能而设置的固定压载物； 船体外附着的海生物重量与其浮力的差值。
V Cvp d Aw
第二节 船舶浮性
船舶漂浮于水面上处于平衡状态，其平 衡的条件是：重力和浮力大小相等、方 向相反并作用于同一垂线上。 重力的作用中心称为重心，以G表示； 浮力的作用中心称为浮心，以B表示，B 实际上是水线下船体排水体积的几何中 心。
第二节常用船舶坐标系统
原点位于基线中点的首向坐标系统 我国使用。 Z
舱容系数μ（ω）
Vi .ch
NDW
舱容系数是表征船舶对轻货或重货 适应能力的指标。μ大，说明船舶适宜 装轻货；μ小，说明船舶适宜装重货。
船舶登记吨位
船舶的登记吨位是一种容积吨，表 示船舶的规模大小和载货容积能力。 总吨位GT（Gross tonnage） 登记吨位
净吨位NT（Net tonnage）
V GT 2.83
船舶货运基础知识.
第一章船舶与货运基础知识第一节船舶的重量性能和容积性能一、船舶的重量性能：1、排水量（Displacement）△:无航速的船舶在静水中处于自由漂浮状态时，船体所排开水的重量，该装载状态下船舶的总重量。
公式：△=V×ρ（t）。
包括空船排水量（Light ship displacement）△L(有船体、机器设备、机器中的燃料及润料、锅炉中的燃料和水及冷凝器中的淡水等重量的总和)；满载排水量（Full loaded displacement）△S(包括空船重量、货物、燃润料、淡水、压载水、船员及行李、粮食、供应品、船用备品等重量的总和)；装载排水量（Loaded displacement）△(空、满载水线之间任一吃水下的排水量。
)2、载重量：运输船舶所装载的载荷重量。
包括总载重量（Dead weight）DW:船舶在空载水线与满载水线之间任一确定的吃水下，船舶所能装载的最大重量。
公式：DW=△-△L，（新船出厂时随船舶资料作为船舶基本参数提供的总载重量是夏季满载水线的总载重量，DWs）;净载重量（Net deadweight）NDW：具体航次中船舶所能装载货物重量的最大值。
公式：NDW=DWmax－ΣG-C(t).（新船出厂时随船舶资料作为船舶基本参数提供的净载重量是夏季满载水线下保持最大续航能力，且船舶常数为零）。
3、航次储备量ΣG：具体航次中船舶为维持生产和生活的需要而必须储备的所有重量的总合。
4、船舶常数（Constant）C:包括定期修理和局部改装的改变量；残留货物、垫舱物料及垃圾；污油、积水、沉淀物；未计入备品重量破旧机件、器材、废旧物料；附的海藻、贝类等海生物。
二、船舶的容积性能：船舶所具有的容纳各类载荷体积的性能。
1、舱柜容积（Compartment capacity）:船体内部用来装载货物、燃料、淡水等液体载荷的围蔽处所的容积。
包括货舱散装容积（Grain capacity）；货舱包装容积（Bale capacity）；液货舱容积（Liquid capacity）：船舶的液货舱所能容纳液货的最大容积；液舱容积（Tank capacity）：船舶的燃料、润料、淡水、压载水舱柜容纳相应液体的最大容积。
船舶概论(培训)PPT
第一节
船舶的基本组成与主要标志
5.其他标志 1)船名和船籍港标志： 2)烟囱标志：用以表示船舶所属公司的标志，该 标志勘划于烟囱左右两侧的高处。 3)分舱与顶推位置标志：在货舱与货舱之间舱壁 所在位置的两舷舷侧外板满载水线以上通常勘划 有表示各货舱位置的分舱标志。
第二节 船舶尺度与船舶吨位
指量自龙骨板上缘的最小型深85%处水线总长的96%，或 沿该水线从首柱前缘量至舵杆中心线的长度，两者取大值。
登记宽度（register breadth）
系指船舶的最大宽度，对金属壳板船，其宽度总是在船长 中心点处量到两舷的肋骨型线，对其他材料壳板船，其宽 度在船长中心点处量到船体外面。
登记深度（register depth）
第二节 船舶尺度与船舶吨位
净吨位（net tonnage,NT）: 是根据《1969年船 舶国际吨位丈量公约》的各项规定丈量测定出船 舶的有效容积（各载货处所的总容积,m3）后， 并在结合总吨位的前提下，按规定的计算公式所 得。净吨位本质上就是从总容积中扣除不能用于 载货或载客的容积，如机舱、物料间、船员居住 舱室等。 净吨位是港口向船舶收取各种港口费用（如港务 费、引航费、灯塔费、拖轮费、靠泊与进坞费等） 和税金（如吨税）的依据。
系指从龙骨上缘量至船舷处上甲板下缘的垂直距离。对具 有圆弧形舷边的船舶，则是量至甲板型线与船舷外板型线 之交点。对阶梯型上甲板，则应量至平行于甲板升高部分 的甲板较低部分的延伸虚线。
第二节 船舶尺度与船舶吨位
船舶主尺比（dimension ratio） 船舶的主尺度仅表示船体的大小，而主尺度比却 是船体几何形状特征的重要参数，其大小与船舶 的各种性能关系密切。 船长型宽比L/B（length breadth ratio） 船长型深比L\D（length depth ratio） 船长型吃水比L\d(length draft tatio) 型宽型吃水比B/d(depth draft ratio) 型深型吃水比D/d(depth draft ratio)
船舶基础知识
船舶基础知识目录一、船舶概述 (2)1. 船舶定义与分类 (3)1.1 船舶定义 (4)1.2 船舶分类及其特点 (5)2. 船舶发展史 (6)2.1 古代船舶简介 (7)2.2 现代船舶发展 (8)二、船舶结构与组成部分 (9)1. 船舶总体结构 (11)1.1 船体结构 (13)1.2 船舶上层建筑 (13)2. 主要组成部分 (14)2.1 船底结构 (16)2.2 船侧结构 (17)2.3 甲板及上层建筑布局 (18)三、船舶动力系统 (20)1. 主机系统 (21)1.1 柴油机简介 (22)1.2 蒸汽轮机概述 (23)1.3 其他主机类型 (24)2. 辅助动力系统 (26)2.1 船舶电力系统 (28)2.2 推进系统辅助设备 (29)四、船舶航海与导航设备 (30)1. 航海仪器及导航设备概述 (32)1.1 罗盘与GPS定位设备 (33)1.2 雷达与自动避碰系统 (34)1.3 其他导航辅助设备 (35)2. 船舶通信与信号设备 (36)2.1 无线电通信设备简介 (37)2.2 信号灯及号笛系统介绍及应用场景分析 (39)一、船舶概述船舶是一种水上交通工具，用于运输人员和货物。
它可以是客船、货船、油轮、驳船等各种类型。
船舶的基本结构包括船体、船舶推进系统、船舶导航系统、船舶通讯系统、船舶救生系统等。
船体：船体是船舶的主体部分，通常采用钢铁材料制成。
它的作用是承载船舶的重量，并提供船舶的浮力。
船体的形状和结构可以根据不同的船舶类型和使用要求而设计。
船舶推进系统：船舶推进系统是使船舶在水中前进的动力系统。
常见的推进系统有蒸汽轮机、柴油机、电动机等。
这些推进系统通过将燃料或电能转化为机械能，驱动螺旋桨或舵扇产生推力，使船舶前进或改变航向。
船舶导航系统：船舶导航系统是帮助船舶安全航行和定位的系统。
它包括罗盘、航海图、雷达、GPS等设备。
通过这些设备，船员可以确定船舶的位置、航向和速度，从而确保船舶安全准确地到达目的地。
《船舶基础知识讲》PPT课件
船舶基础知识
• 1.1 船舶种类 • 1.2 船舶部位划分 • 1.3 船舶主要设备 • 1.4 船舶浮态 • 1.5船舶吨位 • 1.6 船舶尺度及吃水 • 1.7 船舶干舷及载重线标志
船舶
定义： 用作或者能够用作水上运输工具的各类水上船筏，包括地效翼船、水上飞机和非
排水船舶
1.1 船舶种类
• 一、种类
1.2 船舶部位划分
二、船舶部位划分 船首（stem） 船尾（stern） 首舷（bow） 尾舷（quarter） 船舷（ships side）
甲板名称
1.2 船舶部位划分
舱室名称
1.2 船舶部位划分
1.3 船舶主要设备
一、动力设备 主要集中于机舱，轮机部负责。包括主机、辅机、锅炉、空调制冷、管路系统等
有毒性、辐射性 （３）木材船（timber carrier）: 专门运载木材
1.1 船舶种类
2）散货船（bulk carrier） （４）集装箱船（container ship）:舱口大、船速高、装卸效率高
1.1 船舶种类
2）散货船（bulk carrier）还包括 （５）滚装船（roll on/roll off ship） （６）载驳船（barge carrier） （７）冷藏船（refrigerator ship） 等等
（２）液体散货船（liquid bulk carrier） a.油船（oil tanker）： 专门运输原油或成品油的船舶特点：单甲板、甲板很多管系，
有步桥。
1.1 船舶种类
（２）液体散货船（liquid bulk carrier） b.液体化学品船（liqiud chemical tanker） 指专门运载散装液体化学品的船舶。腐蚀性、易燃性、
• 1.1 船舶种类 • 1.2 船舶部位划分 • 1.3 船舶主要设备 • 1.4 船舶浮态 • 1.5船舶吨位 • 1.6 船舶尺度及吃水 • 1.7 船舶干舷及载重线标志
船舶
定义： 用作或者能够用作水上运输工具的各类水上船筏，包括地效翼船、水上飞机和非
排水船舶
1.1 船舶种类
• 一、种类
1.2 船舶部位划分
二、船舶部位划分 船首（stem） 船尾（stern） 首舷（bow） 尾舷（quarter） 船舷（ships side）
甲板名称
1.2 船舶部位划分
舱室名称
1.2 船舶部位划分
1.3 船舶主要设备
一、动力设备 主要集中于机舱，轮机部负责。包括主机、辅机、锅炉、空调制冷、管路系统等
有毒性、辐射性 （３）木材船（timber carrier）: 专门运载木材
1.1 船舶种类
2）散货船（bulk carrier） （４）集装箱船（container ship）:舱口大、船速高、装卸效率高
1.1 船舶种类
2）散货船（bulk carrier）还包括 （５）滚装船（roll on/roll off ship） （６）载驳船（barge carrier） （７）冷藏船（refrigerator ship） 等等
（２）液体散货船（liquid bulk carrier） a.油船（oil tanker）： 专门运输原油或成品油的船舶特点：单甲板、甲板很多管系，
有步桥。
1.1 船舶种类
（２）液体散货船（liquid bulk carrier） b.液体化学品船（liqiud chemical tanker） 指专门运载散装液体化学品的船舶。腐蚀性、易燃性、
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粘性阻力
2 %一 4 %左右. 以阻力的性质则分为粘性阻力和兴波阻力两种.
附体阻力:水下的船体表面常有突出的附属结构,如舵,轴支架,舭龙骨, 减摇鳍等,航行中也产生阻力,我们把这部分阻力从主船体阻力中分出来, 称为附体阻力,约占总阻力的 3 %一 10 %. 裸体阻力:而剩下的主船体水阻力称为裸体阻力.对于一般船舶都只计算 裸体阻力,然后根据附体的设置情况增加一个百分数( 10 %一 25 % )作 为附体阻力.
耐波性好的船舶大体上应满足以下几方面 的要求
在波浪中的运动幅度和加速度不大; 运动比较和缓,乘员可以适应; 在风浪中失速小,螺旋桨不出水不产生飞车; 没有严重的船体砰击和波浪激发的振动; 波浪中附加的动力弯矩不致对船体结构造成损 害; 甲板上浪不严重.
(4)型深吃水比 D / T
该值影响船舶大角度横倾时的稳性和抗沉性. D / T 大船的储备浮力大,对提高大倾角稳性和 抗沉性有利.
(5)长度型深比 L / D
该值影响船舶的结构强度, L / D越小,则纵总 强度越好.不同用途不同类型的船舶都有其相 应的主尺度比值.
二,船体型线图基本知识
1.标高投影与平行剖切
2.主尺度比值
从船舶主尺度的比值可以看出船舶长短肥瘦的形 状特征,它还反映出船舶某些航海性能的好坏和 船体结构的强弱.主尺度比有以下几种. (1)长度宽度比 L / B
该值对船舶快速性影响较大.L/B值大表示船体狭长, 阻力较小而航速较高.
( 2 )型宽吃水比 B / T
该值与船舶的稳性,阻力关系比较大. B/T越大,稳性 越好,但阻力也较大. B / T过大时容易造成过快的摇 摆,不利于船上人员的生活和工作.
1.乘员居住条件变坏,影响船员工作,引起晕船呕吐 2 .剧烈的横摇使船身横倾过大,可能导致倾覆. 3 .航行阻力增加,螺旋桨工作条件恶化(负荷不均匀, 桨叶局部出水),航速下降,燃料消耗增加. 4 .纵摇和垂荡使首部甲板上 浪,底部出水,船体与水 面砰击,船体结构振动,应力增加. 5 .摇摆产生的加速度,特别是砰击加速度,严重影响 各类设备,仪器的正常工作. 6. 波浪产生的弯矩和运动产生的附加应力可能导致船 体折断或局部损坏. 7 .甲板浸水,影响甲板机械设备的正常运转和船员的 工作.
球鼻首
船舶推进效率
凡是能利用各种动力源并把它能换成推力 推动船前进的,都称为推进器. 采用高效率的推进器能提供较大的推力, 它是主机功率一定而获得较高航速的主要 途径 螺旋桨的效率与直径,螺距,盘面比,叶 片的切面形状以及某些附属设施有关
六,耐波性
耐波性 ― 船舶在波浪中抵抗摇摆,保持稳性和航 速的能力 摇摆造成的不良后果
形状阻力:在边界层紊流区的后部,在船体形状急剧变 化的部位,会产生水流分离现象.在分离点以后,船体 周围产生涡漩,涡漩处的压力比水流未分离时的压力低, 就好像对船体产生一种向后的"吸力".实际上正是这 种压力差在船长方向分力的总合力,造成了航行中的形 状阻力或称涡漩阻力.所以称为形状阻力,水流的分离 情况或涡漩阻力的大小,主要同水中运动物体的形状有 关.
船体型线图就是用一系列平行于三个基本 投影面的平面去剖切船体,将这些平面与 船体型表面的交线投影到三个基本投影面 上得到的.
3.型线的形成及其投影 图 为船体型线的示意图,仅取首部一般船 体加以说明.
船体型线图
第二节 船舶航行性能
一,概述
通常,船舶航行性能包括以下六个方面:
(1)浮性 ; (2)稳性 ; (3)抗沉性 ; (4 )快速性 ; ( 5 )耐波性 ; ( 6 )操纵性 .
(1)粘性阻力:水是有一定粘性的,船在 水中运动,将因粘性而产生阻力,粘性越 大阻力越大 粘性阻力包括两部分水阻力
摩擦阻力 形状阻力.
船体周围水流的变化
摩擦阻力:在船体表面和水流之间就因存在相对 运动而产生摩擦阻力.摩擦力的方向就是该处船 体表面的切线方向.这种切向摩擦力在船长方向 的分力的总合力,就是船舶航行中的总摩擦阻力. 由上述分析可知,摩擦力的大小与水的粘度,船 体浸水面积以及船的航速相关,是可以比较准确 地计算出来的.
由此可能出现以下三种情况:
( 1)稳心 M 在重心 G 之上,回复力矩为正值,船舶倾 斜后将被扶正; ( 2 ) M 点在 G 点之下,回复力矩为负值,船舶将继续 倾斜直至倾覆; ( 3 ) M 点和 G 点重合,回复力矩为零,船舶停留倾斜 位置,但在外力作用下可能继续倾斜直至倾覆.
保证船舶稳性的措施
四,抗沉性
抗沉性 ― 船舶在局部破损浸水后,仍能保 持一定的浮态和稳性而不致沉没的能力 在复杂的海洋环境中航行的船舶,局部损 坏进水是难以完全避免的,船舶在这种情况 下如何避免沉没,这是抗沉性所要讨论的问 题. 泰坦尼克号和冰山相撞后,船壳被撕开 100 多米长的破洞,造成首部 5 个舱淹水而 终于沉没.
抗沉性规范
(1)设定安全限界线 极限海损水线:76mm (2)对船舱长度的限制 (3)对破舱后船舶稳性的要求
一舱不沉制 两舱不沉制 依此类推,海上客船至少应满足一舱不沉制要求.
提高船舶抗沉性的措施
除按照规范要合理分舱外,在船舶设计时还采 取一些其他措施以提高抗沉性.
( 1)增加干舷 ( 2 )减小吃水 ( 3 )加大舷弧和使横剖线上端外倾,或使水线下船 体适当瘦削都可以起到相对增加储备浮力的作用.
2.三个基本投影面
船体型线图中的三个基本投影面如图 所示.
中线面(中纵剖面)将船体分为左右对称两部分的纵向垂直平面. 设计水线水平面通过设计吃水,将船体分为水上和水下两部分的水平面. 中站面(中横剖面)通过船舶垂线间长中点,将船体分为前体和后体两部分 的横向垂直平面. 中线面,设计水线水平面和中站面是三个互相垂直的平面,它们在船体图中 的作用,相当于机械图中的正投影面,水平投影面和侧投影面.船体型线图 就是投影在这三个基本投影面上的三组平行剖切面图.
①
5,区带或区域
为保证船舶的航行安全和最大的载重能力,根据海洋上风 浪的大小和变化规律,将世界上具有相似风浪条件的海域 分成若干区域,称为区带或区域; 在同一区域或区带内,按风浪变化的不同时期,划分为季 节区带,此种季节区带,称为季节期.如分为热带,夏季, 冬季,北大西洋冬季.船舶航行在不同的区带,区域和季 节区带,季节区域,分别规定使用不同的最小干舷,即规 定了最高的吃水线. 在不同的季节和海域,海上风浪情况不同,允许具有不同 的干舷.通常在夏季,在热带海域因风浪较小,干舷可相 应地减小;而在冬季,特别是在北大西洋冬季,因风浪较 大,要求有较大的干舷.海船航行到淡水区域,由于淡水 的密度比海水小,在同样载重情况下,其排水体积和吃水 都相应地有所增加,所以允许干舷可相应地减少.
总长LOA ―船体型表面首尾两端点之间的水平距 离; 设计水线长LWL ―设计水线面上船体型表面首尾 端点之间的距离;也称满载水线长,是沿设计夏 季载重水线自船首垂线至船尾端点的距离 垂线间长Lpp― 首垂线和尾垂线之间的水平距离, 又称两柱间长;首垂线是通过设计水线首部端点 所作的垂线.尾垂线在有舵柱时为舵柱后直于中线面的最 大水平距离; 型深( D,H)―通常指在中站面处,沿舷侧自 龙骨线量至上甲板边线的垂直高度; 型吃水( T )—通常指在中站面处,自龙骨线量 至设计吃水的垂直距离.在船长中点处从平板龙 骨上缘至夏季载重水线的垂直距 干舷(F)—在船长中点处,沿舷侧自夏季载重水线 量至上层连续甲板边线的垂直距离,
二,浮性
1,浮性 ― 船舶在一定装载情况下,在水 中具有以正常浮态漂浮的能力 2,浮心 浮力垂直向上,作用于船舶排水体 积的几何中心B,我们称该点为浮心.
3,平衡状态:
1)重力和浮力大小相等,方向相反; 2)重心 G 和浮心B 在同一垂线
4,储备浮力 ,
在设计水线(满载水线)以上的船体还保留 有一定的水密体积.这部分水密体积所具有 的浮力称为储备浮力. ② 船舶的储备浮力通常用干舷表示,干舷大储 备浮力就大. ③ 船舶必须具备最低限度的干舷值以确保航行 安全.航行于不同水域的各类船舶必须具有 的最小干舷值,国际和我国都在有关规范中 作了明确规定.
第一章 船舶基础知识
第一节 船舶形状
一,船舶尺度
1.船舶主要尺度
船舶作为一种外形庞大的工业产品,一个复杂的空间 几何体,它的大小也用尺寸标注来表示,如同某些产 品标注其外形尺寸一样,这些表征船舶大小的尺寸称 为船舶的主要尺度. 钢质船体的内表面称为船体的型表面,凡是量到型表 面的尺寸称为型尺寸 钢质船舶的主要尺度通常都是指的型尺寸.
不同形状物体的漩涡阻力
( 2 )兴波阻力 船在水中航行时,船体使周围的水压力发生变化.原来平 静的水面有的地方升高,有的地方下陷,不同的水面在重 力和惯性力作用下形成波浪并向外扩散传播.这种由航船 引起的波浪称为船行波,不同于海洋上由风兴起的海浪, 船行波的形成需要外界供给能量,这个能量就是由行驶中 的船舶提供的,相当于船舶对周围的海水做功使其产生波 浪,这就是船舶航行中的兴波阻力.航速是影响兴波阻力 的最主要因素,它要消耗主机相当大的功率.
减小兴波阻力途径
一个途径是通过系列船模试验的方法,研究主尺度,尺度比,船 型系数等对兴波阻力的影响,从而得到一系列阻力图谱,利用这 些图谱可以找到阻力胜能优良的船型系数,设计出相对具有较小 兴波阻力的船型. 另一个途径是在主船体上加设附属体,如装于船首部两侧水面的 消波翼.使附体所产生的波和船体产生的波互相叠加,千扰而使 波浪得以削减,从而达到减小兴波阻力的目的.目前应用最为普 遍的是设球鼻首.这是位于船体首端水线以下的凸出体,常见的 有水滴型,圆筒型等不同形状,大多成球面状向前凸出,它和船 体连接处以平缓光顺的曲线过渡.它的形状和尺寸经过精心的设 计,使球鼻首和主船体产生的波浪互相叠加而削减,减小兴波阻 力.球鼻首可使航速提高约 0.5kn.
稳心
初稳性高度GM
稳心:把倾斜前后浮力作用线的交点 M 称为稳心 (在这里是指横稳心), 初稳性高度:把稳心和重心之间的距离 GM 称为 初稳性高度,该值是船舶稳性的衡量标准. 决定稳心位置的主要因素:重心 G 的位置,浮心 B 的位置
2 %一 4 %左右. 以阻力的性质则分为粘性阻力和兴波阻力两种.
附体阻力:水下的船体表面常有突出的附属结构,如舵,轴支架,舭龙骨, 减摇鳍等,航行中也产生阻力,我们把这部分阻力从主船体阻力中分出来, 称为附体阻力,约占总阻力的 3 %一 10 %. 裸体阻力:而剩下的主船体水阻力称为裸体阻力.对于一般船舶都只计算 裸体阻力,然后根据附体的设置情况增加一个百分数( 10 %一 25 % )作 为附体阻力.
耐波性好的船舶大体上应满足以下几方面 的要求
在波浪中的运动幅度和加速度不大; 运动比较和缓,乘员可以适应; 在风浪中失速小,螺旋桨不出水不产生飞车; 没有严重的船体砰击和波浪激发的振动; 波浪中附加的动力弯矩不致对船体结构造成损 害; 甲板上浪不严重.
(4)型深吃水比 D / T
该值影响船舶大角度横倾时的稳性和抗沉性. D / T 大船的储备浮力大,对提高大倾角稳性和 抗沉性有利.
(5)长度型深比 L / D
该值影响船舶的结构强度, L / D越小,则纵总 强度越好.不同用途不同类型的船舶都有其相 应的主尺度比值.
二,船体型线图基本知识
1.标高投影与平行剖切
2.主尺度比值
从船舶主尺度的比值可以看出船舶长短肥瘦的形 状特征,它还反映出船舶某些航海性能的好坏和 船体结构的强弱.主尺度比有以下几种. (1)长度宽度比 L / B
该值对船舶快速性影响较大.L/B值大表示船体狭长, 阻力较小而航速较高.
( 2 )型宽吃水比 B / T
该值与船舶的稳性,阻力关系比较大. B/T越大,稳性 越好,但阻力也较大. B / T过大时容易造成过快的摇 摆,不利于船上人员的生活和工作.
1.乘员居住条件变坏,影响船员工作,引起晕船呕吐 2 .剧烈的横摇使船身横倾过大,可能导致倾覆. 3 .航行阻力增加,螺旋桨工作条件恶化(负荷不均匀, 桨叶局部出水),航速下降,燃料消耗增加. 4 .纵摇和垂荡使首部甲板上 浪,底部出水,船体与水 面砰击,船体结构振动,应力增加. 5 .摇摆产生的加速度,特别是砰击加速度,严重影响 各类设备,仪器的正常工作. 6. 波浪产生的弯矩和运动产生的附加应力可能导致船 体折断或局部损坏. 7 .甲板浸水,影响甲板机械设备的正常运转和船员的 工作.
球鼻首
船舶推进效率
凡是能利用各种动力源并把它能换成推力 推动船前进的,都称为推进器. 采用高效率的推进器能提供较大的推力, 它是主机功率一定而获得较高航速的主要 途径 螺旋桨的效率与直径,螺距,盘面比,叶 片的切面形状以及某些附属设施有关
六,耐波性
耐波性 ― 船舶在波浪中抵抗摇摆,保持稳性和航 速的能力 摇摆造成的不良后果
形状阻力:在边界层紊流区的后部,在船体形状急剧变 化的部位,会产生水流分离现象.在分离点以后,船体 周围产生涡漩,涡漩处的压力比水流未分离时的压力低, 就好像对船体产生一种向后的"吸力".实际上正是这 种压力差在船长方向分力的总合力,造成了航行中的形 状阻力或称涡漩阻力.所以称为形状阻力,水流的分离 情况或涡漩阻力的大小,主要同水中运动物体的形状有 关.
船体型线图就是用一系列平行于三个基本 投影面的平面去剖切船体,将这些平面与 船体型表面的交线投影到三个基本投影面 上得到的.
3.型线的形成及其投影 图 为船体型线的示意图,仅取首部一般船 体加以说明.
船体型线图
第二节 船舶航行性能
一,概述
通常,船舶航行性能包括以下六个方面:
(1)浮性 ; (2)稳性 ; (3)抗沉性 ; (4 )快速性 ; ( 5 )耐波性 ; ( 6 )操纵性 .
(1)粘性阻力:水是有一定粘性的,船在 水中运动,将因粘性而产生阻力,粘性越 大阻力越大 粘性阻力包括两部分水阻力
摩擦阻力 形状阻力.
船体周围水流的变化
摩擦阻力:在船体表面和水流之间就因存在相对 运动而产生摩擦阻力.摩擦力的方向就是该处船 体表面的切线方向.这种切向摩擦力在船长方向 的分力的总合力,就是船舶航行中的总摩擦阻力. 由上述分析可知,摩擦力的大小与水的粘度,船 体浸水面积以及船的航速相关,是可以比较准确 地计算出来的.
由此可能出现以下三种情况:
( 1)稳心 M 在重心 G 之上,回复力矩为正值,船舶倾 斜后将被扶正; ( 2 ) M 点在 G 点之下,回复力矩为负值,船舶将继续 倾斜直至倾覆; ( 3 ) M 点和 G 点重合,回复力矩为零,船舶停留倾斜 位置,但在外力作用下可能继续倾斜直至倾覆.
保证船舶稳性的措施
四,抗沉性
抗沉性 ― 船舶在局部破损浸水后,仍能保 持一定的浮态和稳性而不致沉没的能力 在复杂的海洋环境中航行的船舶,局部损 坏进水是难以完全避免的,船舶在这种情况 下如何避免沉没,这是抗沉性所要讨论的问 题. 泰坦尼克号和冰山相撞后,船壳被撕开 100 多米长的破洞,造成首部 5 个舱淹水而 终于沉没.
抗沉性规范
(1)设定安全限界线 极限海损水线:76mm (2)对船舱长度的限制 (3)对破舱后船舶稳性的要求
一舱不沉制 两舱不沉制 依此类推,海上客船至少应满足一舱不沉制要求.
提高船舶抗沉性的措施
除按照规范要合理分舱外,在船舶设计时还采 取一些其他措施以提高抗沉性.
( 1)增加干舷 ( 2 )减小吃水 ( 3 )加大舷弧和使横剖线上端外倾,或使水线下船 体适当瘦削都可以起到相对增加储备浮力的作用.
2.三个基本投影面
船体型线图中的三个基本投影面如图 所示.
中线面(中纵剖面)将船体分为左右对称两部分的纵向垂直平面. 设计水线水平面通过设计吃水,将船体分为水上和水下两部分的水平面. 中站面(中横剖面)通过船舶垂线间长中点,将船体分为前体和后体两部分 的横向垂直平面. 中线面,设计水线水平面和中站面是三个互相垂直的平面,它们在船体图中 的作用,相当于机械图中的正投影面,水平投影面和侧投影面.船体型线图 就是投影在这三个基本投影面上的三组平行剖切面图.
①
5,区带或区域
为保证船舶的航行安全和最大的载重能力,根据海洋上风 浪的大小和变化规律,将世界上具有相似风浪条件的海域 分成若干区域,称为区带或区域; 在同一区域或区带内,按风浪变化的不同时期,划分为季 节区带,此种季节区带,称为季节期.如分为热带,夏季, 冬季,北大西洋冬季.船舶航行在不同的区带,区域和季 节区带,季节区域,分别规定使用不同的最小干舷,即规 定了最高的吃水线. 在不同的季节和海域,海上风浪情况不同,允许具有不同 的干舷.通常在夏季,在热带海域因风浪较小,干舷可相 应地减小;而在冬季,特别是在北大西洋冬季,因风浪较 大,要求有较大的干舷.海船航行到淡水区域,由于淡水 的密度比海水小,在同样载重情况下,其排水体积和吃水 都相应地有所增加,所以允许干舷可相应地减少.
总长LOA ―船体型表面首尾两端点之间的水平距 离; 设计水线长LWL ―设计水线面上船体型表面首尾 端点之间的距离;也称满载水线长,是沿设计夏 季载重水线自船首垂线至船尾端点的距离 垂线间长Lpp― 首垂线和尾垂线之间的水平距离, 又称两柱间长;首垂线是通过设计水线首部端点 所作的垂线.尾垂线在有舵柱时为舵柱后直于中线面的最 大水平距离; 型深( D,H)―通常指在中站面处,沿舷侧自 龙骨线量至上甲板边线的垂直高度; 型吃水( T )—通常指在中站面处,自龙骨线量 至设计吃水的垂直距离.在船长中点处从平板龙 骨上缘至夏季载重水线的垂直距 干舷(F)—在船长中点处,沿舷侧自夏季载重水线 量至上层连续甲板边线的垂直距离,
二,浮性
1,浮性 ― 船舶在一定装载情况下,在水 中具有以正常浮态漂浮的能力 2,浮心 浮力垂直向上,作用于船舶排水体 积的几何中心B,我们称该点为浮心.
3,平衡状态:
1)重力和浮力大小相等,方向相反; 2)重心 G 和浮心B 在同一垂线
4,储备浮力 ,
在设计水线(满载水线)以上的船体还保留 有一定的水密体积.这部分水密体积所具有 的浮力称为储备浮力. ② 船舶的储备浮力通常用干舷表示,干舷大储 备浮力就大. ③ 船舶必须具备最低限度的干舷值以确保航行 安全.航行于不同水域的各类船舶必须具有 的最小干舷值,国际和我国都在有关规范中 作了明确规定.
第一章 船舶基础知识
第一节 船舶形状
一,船舶尺度
1.船舶主要尺度
船舶作为一种外形庞大的工业产品,一个复杂的空间 几何体,它的大小也用尺寸标注来表示,如同某些产 品标注其外形尺寸一样,这些表征船舶大小的尺寸称 为船舶的主要尺度. 钢质船体的内表面称为船体的型表面,凡是量到型表 面的尺寸称为型尺寸 钢质船舶的主要尺度通常都是指的型尺寸.
不同形状物体的漩涡阻力
( 2 )兴波阻力 船在水中航行时,船体使周围的水压力发生变化.原来平 静的水面有的地方升高,有的地方下陷,不同的水面在重 力和惯性力作用下形成波浪并向外扩散传播.这种由航船 引起的波浪称为船行波,不同于海洋上由风兴起的海浪, 船行波的形成需要外界供给能量,这个能量就是由行驶中 的船舶提供的,相当于船舶对周围的海水做功使其产生波 浪,这就是船舶航行中的兴波阻力.航速是影响兴波阻力 的最主要因素,它要消耗主机相当大的功率.
减小兴波阻力途径
一个途径是通过系列船模试验的方法,研究主尺度,尺度比,船 型系数等对兴波阻力的影响,从而得到一系列阻力图谱,利用这 些图谱可以找到阻力胜能优良的船型系数,设计出相对具有较小 兴波阻力的船型. 另一个途径是在主船体上加设附属体,如装于船首部两侧水面的 消波翼.使附体所产生的波和船体产生的波互相叠加,千扰而使 波浪得以削减,从而达到减小兴波阻力的目的.目前应用最为普 遍的是设球鼻首.这是位于船体首端水线以下的凸出体,常见的 有水滴型,圆筒型等不同形状,大多成球面状向前凸出,它和船 体连接处以平缓光顺的曲线过渡.它的形状和尺寸经过精心的设 计,使球鼻首和主船体产生的波浪互相叠加而削减,减小兴波阻 力.球鼻首可使航速提高约 0.5kn.
稳心
初稳性高度GM
稳心:把倾斜前后浮力作用线的交点 M 称为稳心 (在这里是指横稳心), 初稳性高度:把稳心和重心之间的距离 GM 称为 初稳性高度,该值是船舶稳性的衡量标准. 决定稳心位置的主要因素:重心 G 的位置,浮心 B 的位置