船舶用锚的计算和船舶阻力计算
船舶布锚方案
船舶布锚方案1. 引言船舶布锚是船舶停泊时最常用的锚定方式之一，它能够稳固船舶在水中的位置，防止漂移。
船舶布锚方案的制定对于船舶的安全性和稳定性非常重要。
本文将介绍船舶布锚方案的基本原理和步骤，并提供一些注意事项。
2. 布锚原理船舶布锚的原理是利用重锚将船舶锚定在水底，防止漂移。
重锚通常由铁制成，形状为锚状，可以在水底扎根并提供足够的阻力。
船舶通过绳索或链条与锚相连，以保持船舶的位置稳定。
3. 布锚步骤船舶布锚的步骤如下：3.1 确定布锚位置首先，需要确定布锚的位置。
这需要考虑水深、水流、风向和港口规定等因素。
通常，应选择平稳的水底，避免有岩石或其他障碍物的区域。
3.2 准备锚具和绳索根据船舶大小和需要，选择合适的重锚和绳索。
重锚应符合船舶的规格和需要，绳索应具备足够的强度和耐久性。
3.3 下锚操作将重锚沿着船舶的侧面缓慢下水，同时放出足够长度的绳索或链条。
待锚到达所选择的位置后，逐渐放出绳索/链条，使锚靠近水底。
3.4 固定绳索/链条一旦锚到达适当的位置，立即固定绳索或链条。
这可以通过将其绑在船舶的强固结构上或使用适当的锚定设备来实现。
确保绳索或链条足够紧固，以防止松动或脱落。
3.5 测试布锚效果一旦绳索或链条固定好，船舶停泊在布锚位置上。
对布锚进行测试，确保它能够有效地防止船舶漂移。
如果存在问题，及时调整绳索或链条的长度或位置。
4. 注意事项在制定船舶布锚方案时，需要注意以下事项：•根据船舶尺寸和重量合理选择锚具和绳索。
•在选择锚位置时，考虑水深、水流和风向等因素。
•确保绳索或链条足够牢固，以防止松动或脱落。
•定期检查绳索或链条的状态和损坏情况，及时更换或修理。
•在极端天气条件下，考虑额外的锚定措施。
•遵守港口规定和安全标准，以确保船舶停泊的安全性。
5. 结论船舶布锚方案是确保船舶停泊安全和稳定的重要措施。
通过遵循正确的布锚步骤和注意事项，可以有效地防止船舶漂移，保护船舶和船员的安全。
布锚操作前的充分考虑和准备工作是实施成功的关键。
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 L1P―――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）1H 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如图：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5－7D―――船舶的排水量（t）2、锚链尺寸估算：d=KD1/3或d=CW1/2或d=Wd―――锚链直径（mm0.562538M=6250/dM―――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）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。
b c p t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0.95-0.97ηp―――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。
船用锚与锚链技术参数的估算
天津航海
２１ 年第 １ ００ 期
船用 锚 与锚链 技 术 参数 的估 算
王 亮 于 洋
（ 浙江海洋学院 船舶与建筑工程学院 浙江舟山 ３６０ ） １００
摘 要 ： 依 据有 关规 范和 国木 中的数 据 ， 用最 小二 乘 法拟合 出锚 与锚 链参数 的 函数 关 ｝ 运
系， 包括单锚质量、 锚链直径与舾装数的关暑式， 单锚质量与等质量锚链长度的关 系式， 单锚质 量与锚链 直径 的关 系式等 ， 并对 拟合公 式 的误 差作 了说 明。 关键 词 ： 锚 锚链 舾 装数 估 算 对于新建造的船舶 ， 船上配备的锚与锚链 ， 其技 术参数应根据船舶航行区域、 船舶类 型及其舾装数 的大小 ， 在规范 ｕ所 列 的表 中查 取 。对 于营 运 中 的
Ｎ・
图 １ 单锚质量与舾装数的关 系
研究 中， 如果掌握锚与锚链参数 的函数关系 ， 也有利
于进 行理论分 析 。
Ａ ． ． Ｍ２ ．
—
文献 给出了单锚质量 、 锚链直径与舾装数 的
关系， 但未说 明估 算 误 差 。本 文根 据 关 于 锚 与锚 链 的技术规范 川 和 国标 ｌ ， ３ 运用 最 ｄ －乘 法 拟 合 出相 ］ ｘ＂
Ａ ２级 ： ｒ ＝ １３０ Ｍ ｒ ／ ， ．４ ｄ Ａ Ｍ３级 ： ｍ ＝ １６７ ２ ．３ ｄ・ 恻 式 中 ： ｄ的含义 同前 。 ｍ 和
手船 ， 船舶资料不全 ， 在修船时需要更换部分锚链 的
情况 下 ， 通过锚 的重 量 和锚 链 直 径 来 确定 锚 链 能否 的材质等级 ， 以便订 购锚链 。另 外 ， 在一 些锚泊 安全
．
§
。
Ｏ
锚链张力计算
锚链张力计算一、引言锚链是一种用于固定船舶或其他结构物的重要工程材料。
在设计和施工过程中，了解锚链的张力是至关重要的。
本文将介绍如何计算锚链的张力，以帮助工程师和设计师更好地应用锚链。
二、锚链的基本原理锚链是由多个环节组成的，每个环节之间通过焊接或其他方式连接。
锚链的张力是由船舶或其他结构物的运动和外部环境的作用力所决定的。
锚链的张力会直接影响到锚链的稳定性和固定效果。
1. 首先需要确定所需计算的锚链段落长度。
根据实际情况，可以选择计算整条锚链的张力，或者只计算其中的一段锚链的张力。
2. 确定计算锚链张力所需的参数。
包括锚链的材料特性，如强度和重量；外部环境的作用力，如水流和风力；以及船舶或结构物的运动情况，如摇摆和上下浮动。
3. 根据锚链的材料特性和长度，可以计算出每个环节的重力和拉力。
根据拉力的大小，可以确定锚链的张力。
4. 考虑外部环境的作用力，如水流和风力，可以计算出锚链受到的额外张力。
5. 根据船舶或结构物的运动情况，如摇摆和上下浮动，可以计算出锚链受到的附加张力。
6. 将锚链的自重张力、外部环境作用力和附加张力相加，得到最终的锚链张力。
四、锚链张力计算的注意事项1. 在计算锚链张力时，需要考虑锚链的磨损和老化情况，以及焊接点的强度和可靠性。
2. 锚链张力的计算结果应该与实际情况相匹配，需要进行实地测试和验证。
3. 锚链张力的计算应该尽可能精确，可以使用专业的计算软件或工具来辅助计算。
4. 在设计和施工中，应该根据锚链张力的计算结果，选择合适的锚链材料和规格，以确保锚链的稳定性和固定效果。
五、总结锚链张力计算是锚链设计和施工中的重要环节。
通过合理的计算方法和参数选择，可以准确地计算出锚链的张力，为锚链的应用提供有效的支持。
工程师和设计师应该熟悉锚链张力计算的原理和方法，以提高锚链的设计和使用效果。
通过不断的实践和经验总结，锚链张力计算的准确性和可靠性将得到进一步提升。
船舶流体计算
船舶流体计算
船舶流体计算是指通过数学模型和计算方法来分析船体在水中的流体力学特性。
这项计算可以用来评估船舶的稳定性、阻力和推进力等参数，从而确定船舶的设计和操作。
以下是船舶流体计算的一些常见方法：
1. 阻力计算：使用雷诺平均Navier-Stokes方程（RANS）或光
滑片面近似理论（SST）等方法，计算船舶在水中移动时受到
的阻力。
这些方法可以通过求解速度、压力和湍流模型来获得阻力数据。
2. 稳定性计算：通过计算船体的形状和重心等参数，使用浮力和重力的平衡条件来评估船舶的稳定性。
这可以帮助设计师确定船舶的荷载和货物分配，并确保船舶在水中的平衡状态。
3. 推进力计算：通过计算螺旋桨或推进器的叶片和水流之间的相互作用，确定推进力和功率需求。
这可以帮助船舶操作员选择合适的推进设备和工作点，并优化船舶的能源效率。
4. 过波阻力计算：通过计算船舶在波浪中移动时所受到的阻力，评估船舶的航行性能和航速。
这可以帮助设计师优化船体的形状和船型，以减小波浪阻力和提高船舶的速度性能。
5. 动力学模拟：通过建立船舶的动力学模型，使用牛顿定律和运动方程来模拟船舶在不同操作条件下的运动轨迹。
这可以帮助船舶操作员进行航线规划和操纵决策，确保船舶的安全和航行效率。
以上仅列举了一些常见的船舶流体计算方法，实际中可能还存在其他更专业和复杂的计算方法，根据具体情况和需求选择合适的计算方法进行船舶流体计算。
海上拖航阻力计算
海上拖航阻力计算注：“华富708”空船平均吃水1.0m，每厘米吃水吨数约20T/cm，本计算按货物1500T、压载水1500T，总计3000T计算，上述状态下平均吃水为2.5m。
货物正向迎风面积为14mX14m=196m2。
1．海上拖航总阻力经验计算公式：R t=1.15[R f+R b+(R ft+R bt)]式中：R f-----被拖船（物）的摩擦阻力R b-----被拖船（物）的剩余阻力R ft-----拖船的摩擦阻力R bt-----拖船的剩余阻力2.被拖船（物）的阻力近似计算公式R f=1.67A1V1.8310-3KNR b=0.147δA2v 1.74+0.15v KN式中：V---拖航速度m/sδ---方型系数A2----被拖船（物）浸水部分的中横面积其中：A1如无详细资料，按下方法求：正常船舶；A1=L（1.7d+δB）m2驳船/首尾有线形变化的箱型船；A1=0.92L（B+1.81d）m2无线形变化的箱型船及其他水上建筑A1=L（B+2d）L----被拖船（物）的长度；mB----被拖船（物）的宽度：md----被拖船（物）的吃水：m3．拖轮的阻力计算---用拖轮的资料，如无详细资料，也可按被拖船（正常船舶）的近似公式计算。
已知：V=6.0Kt（3.087m/s）4．被拖物的阻力计算：表一：被拖船名L（m）B（m）D（m）δ华富708 91.5 24.5 2.5 0.95表二：被拖船名A1（m2）A2（m2）V（m/s）δR f（Kn）R b（Kn）华富708 2699.25 61.25 3.087 0.95 35.5 102.15．拖轮阻力计算：表三：拖轮名L B d δ华富219 44.0 10.4 4.8 0.63表四：拖轮名A1（m2）A2（m2）V（m/s）δR ft（Kn）R bt（Kn）华富219 647 33.8 3.087 0.63 8.5 29.8海上拖轮总阻力为：175.9KNR t=1.15[R f+R b+（R ft+R bt）]=20.6t结论一：当船组在静水中拖带航速为6节时，拖航阻力为20.6T，远小于“华富219”拖轮拖力38T，满足规范要求。
施工船舶用锚计算
λa λc
淤泥
10
9
8
7
7
6
5
3
2
2
2
2
1.5 1.5
锚的抓重比（海军锚/霍尔锚）
软泥
硬泥
砂泥
石砾
平均
2-3/2-3 4-5/3-4 4-5/3-4 4/3 锚的系留力也可用经验公式估算：
3-8/3-6 3-6/3-4
P=W1Ha+WHcL1 W1―――锚重（Kg） Ha―――锚的抓重比（见表） W―――锚链每米的重量（Kg/m） Hc―――锚链摩擦系数 取 1.5－1.1
1
75
15
86000
2
100
15
86000
3
125
15
86000
4
150
17
108500
5
200
6
250
17 18．5
108500 134500
7
300
18．5
134500
8
400
20.5
162500
9
500
20.5
162500
10
600
20.5
162500
11
700
22.5
193500
12
800
22.5
3000
41
651000
23
3250
45
774500
24
3500
45
774500
25
3750
48.5
909000
26
4000
52
车、舵、锚、缆的作用
（2）滑失比 定义：螺旋桨的滑失S与理论进速nP之比称为滑失比Sr， 定义：螺旋桨的滑失S与理论进速nP之比称为滑失比Sr，既： nP之比称为滑失比Sr
S r＝
nP − V p nP
滑失与滑失比中的螺旋桨进速Vp若用船速Vs代替， 滑失与滑失比中的螺旋桨进速Vp若用船速Vs代替，得出的结果分别称 Vp若用船速Vs代替 为虚滑失或虚滑失比。 为虚滑失或虚滑失比。
2) (螺旋桨)收到功率(Delivered Horse Power)DHP 螺旋桨)收到功率( 3) 推力功率(Thrust Horse Power)THP 推力功率(
4)
有效功率( 有效功率(Effective Horse Fower)EHP
各功率之间的关系 螺旋桨收到功率DHP与机器功率MHP的比值称 为传递效率，其值通常为0.95～0.98。 有效功率EHP与收到功率DHP之比称为推进器 效率，该值约为0.60～0.75。 有效功率EHP与主机机器功率MHP之比称为推 进系数，该值约为0.5～0.7。这就是说，主机发出 功率变为船舶推进有效功率后已损失了将近一半。
基本阻力与船速的关系近似于线性变化， 基本阻力与船速的关系近似于线性变化 ， 但当船 速较高时，则基本阻力随船速的增加急剧增加， 速较高时 ， 则基本阻力随船速的增加急剧增加 ， 且船 速越高增加的幅度越大。基本阻力随船速而出现上述变化的
原因在于，船速较低时，摩擦阻力占基本阻力的比例较高； 原因在于，船速较低时，摩擦阻力占基本阻力的比例较高；而船 速较高时，则剩余阻力，尤其是兴波阻力所占比例将越来越大； 速较高时，则剩余阻力，尤其是兴波阻力所占比例将越来越大； 单就兴波阻力而言，则约与船速的4 单就兴波阻力而言，则约与船速的4～6次方成正比。当船速一 次方成正比。
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船舶用锚的计算和船舶
阻力计算
Hessen was revised in January 2021
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（）
W a―――锚在水中的重量。
即锚在空气中重量×(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－
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－
C―――系数。
可取－
3、每节锚链重量估算：
Q=Kd2 (Kg)
K―――系数。
有档链取,无档链取
4、锚链强度估算：
R=Kd2g (N)
K―――系数。
有档链取56，无档链取38
g―――(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=fΩ+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――
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，一般为推进效率，一般为
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=
S—船舶浸水面积 S=L（2T+）=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=×=25.27m2
V—计算流速V=2m/s
R水= (fSV2+ΨA1V2) ×10-2
= ××22+10××22)×10-2
= +×10-2
=
2、“港渝1号”的风阻力
R风= K1K Z1W0 F1+ K2K Z2W0F2
K1=―――船体风载体型系数
K Z1 =―――船体风压高度变化系数
F1—1艘导向船的挡风K Z1 =面积
F1=×=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。
K Z2—上项设施的风压高度变化系数，综合取K Z2 =。
（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=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=×××＋×××100
=
综上，“港渝1号”在水流为2m/s,风速在9级-24.4ms,阻力
R= R水+R风
=+
=
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。