船舶用锚地计算和船舶阻力计算(可打印修改)
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。
船舶阻力第二章

3、修正方法 1)汤恩假定下修正
2 L 11.25 R f B B 0.01 2.5 0.35 C p 1.3 Rf 5 10T
2)形状修正因子 k f 1 2 Rf k f C f v S 2
2-2
摩擦阻力系数计算公式
四、过渡流平板摩擦阻力系数公式
按柏兰特半经验公式
0.455 1700 Cf 2.58 (lg Re) Re
五、船体摩擦阻力计算处理办法
1)利用“相当平板假定”计算摩擦阻力; 2)作尺度效应、粗糙度影响修正 尺度效应: 实船和船模之间有雷诺数差异,两者之间存在 摩擦阻力系数的差别,此差别称为尺度效应, 需修正。
增加而减小。 3)湿面积与摩擦阻力的关系
R f S
2-1 边界层和摩擦阻力
三、船体边界层
三维流动
2-1 边界层和摩擦阻力
三、船体边界层
与平板的主要区别 1、边界层外缘势流不同 平板:压力、速度保持不变 船体:1)各处流速不同,舯部流体速度大于船舶 航行速度,而航行速度大于船体艏艉处流速 2)各处压力不同,艏艉压力高于舯部,存在 纵向压力梯度 2、边界层内纵向压力分布不同 平板:内部纵向压力相等 船体:各处压力不同,艏压力高于舯部, 艉部有所升 高但低于艏
3)不作修正,合并于粘 压阻力 !
2-4 船体表面粗糙度对摩擦阻力的影响
表面粗糙度类型
1)普遍粗糙度——油漆、壳板表面不平 2)局部粗糙度——焊接、开孔以及突出物等
一、普遍粗糙度
1、米哈伊洛夫公式
2-4 船体表面粗糙度对摩擦阻力的影响
船舶用锚地计算和船舶阻力计算(可打印修改)

船舶用锚地计算和船舶阻力计算(可打印修改)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)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表底质软泥硬泥砂泥砂砂贝壳沙砾小块石λa10987765λc32222 1.5 1.5锚的抓重比(海军锚/霍尔锚)淤泥软泥硬泥砂泥石砾平均2-3/2-34-5/3-44-5/3-44/33-8/3-63-6/3-4锚的系留力也可用经验公式估算:P=W1H a+WH c L1W1―――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,一般不少于下表水深(m)出链长度为水深的倍数20m以下6-420-30m4-330m以上3-22、在急流区,出链长度不一般不少于表值流速(Kn)345出链长度(节)5673、在风速30m/s(11级)风眩角为300时出链长度值水深(m)357.5101520出缆长度(节)6 6.577.589出缆长度(米)150165175190200230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锚链入水长度/水深小于1.423-4大于5-6锚爪切泥角度无150300左右450最大三、八字锚与单锚的锚泊系留力的比值:见表夹角1800160014001200100080060040020000(θp+θs)00.350.68 1.00 1.31 1.53 1.73 1.88 1.97 2.00比值船首相的分力如图: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。
船舶阻力

1.船舶受力:1地球引力2浮力3流体动力4推进器推力2.船舶阻力:船舶受到流体作用在船舶运动相反方向上的力3.船舶阻力+传播推进=快速性船舶快速性:尽可能消耗较少的主机功率以维持一定航速的能力4.船舶性能:稳性、浮性、抗沉性、快速性、操纵性、耐波性5.船舶阻力曲线:船舶阻力随航速变化的曲线6.1海里/时(节)=1.852公里/时=0.5144m/s1米/秒=3.6km/h=1.942节雷诺数:Re=u L/V 长度弗劳德数:体积弗劳德数:gL UFr =水深弗劳德数:31.∇=∇g U Fr hg U Fr h .=7.船舶航态:1排水航行状态Fr<1.02过渡状态1.0<Fr <3.0(护卫、巡逻、高速双体、V 型快船)3滑行状态Fr>3.08.排水型船舶:低速船(Fr<0.2)中速(0.2<Fr<0.3)高速(Fr>0.3)9.随体坐标系:固接于船体上的坐标系10.航道:1深水航道2限制航道(a 浅水航道水深b 狭窄航道水深宽度)11.船舶阻力:1水阻力(a 静水阻力b 汹涛阻力)2空气阻力12.船体阻力R t :1摩擦阻力R f 2剩余阻力R r (a 粘压阻力F pv b 兴波阻力F w )13.湿表面积:船舶处于正浮状态时水线以下裸船体与水接触处表面积14.船体周围流场:主流区、边界层、边界层和由于边界层分离产生的漩涡区15.1摩擦阻力:船舶表面的剪切应力在船舶运动方向上的投影沿船体表面积分所得合力(能量观点):就某一封闭区,当船在静水中航行,由于粘性作用会带动一部分水运动(边界层),为携带它运动,船体不断提供能量给水,产生摩擦阻力。
2粘压阻力(形状阻力或漩涡阻力):由于粘性作用,船体前后压力不对称产生压力差即为粘压阻力(能量观点):船尾部形成漩涡要消耗能量,一部分能量被冲向船后方的同时,在船艉部又持续不断的产生漩涡,船体不断为流体提供能量,这部分能量消耗就是粘压阻力表现形式3兴波阻力:由于船体兴波导致船体压力前后分布不对称而产生的与船体运动方向相反的压力差,成为兴波阻力16.形状效应:船体表面弯曲影响使其摩擦阻力与相当平板计算所得结果的差别17.相当平板理论:假设具有相同长度,相同运动速度和湿表面积的船体和平板的摩擦力相同18.污底:海洋中的生物附着在船体表面,增加船体表面的粗糙度,使阻力增加很大19.船体表面粗糙度:1普通粗糙度:油漆面粗糙度,壳板平面2局部粗糙度:结构粗糙度20.减小摩擦阻力的方法:1减小湿表面积。
船舶阻力7

方法分类:
直接近似估算总阻力或有效功率 按内容 估算Rr,用平板公式计算Rf
船舶阻力——第九章 阻力近似估算方法
图谱
按表达 回归公式
按资料来源
母型船数据估算法 船模系列资料估算法 依据归纳船模和实船资料估算法
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张瑞瑞
1
第九章 阻力近似估算方法
船舶阻力——第九章阻力近似估算方 法—应用船模系列试验资料估算阻力
船舶阻力——第九章阻力近似 估算方法—归纳实船和船模资 料分析估算法
(3)修正 i . Cb修正 Cb>Cbc Cb<Cbc ii. B/T修正
△1= -3CbCo(Cb-Cbc)/Cbc △1=Co Kbc% △2= -10Cb(B/T-2)% x C1
C2=C1+ △2=Co+ △1 + △2
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13
§9.2 归纳实船和船模资料分析估算法
(1)标准Cbc 单桨船 Cbc=1.08-1.68Fr 双桨船 Cbc=1.09-1.68Fr (2)标准B/T=2.0
船舶阻力——第九章阻力近似 估算方法—归纳实船和船模资 料分析估算法
(3)标准Xc,表9-3
(4)标准Lwl=1.025Lbp (5)功率 Pe= 0.735 △ 0.64 Vs 2 /C0 (kw) △ — 吨、Vs — 节 C0 系数
律,为什么?结果是多少?
4、试说明利用基尔斯修正法,估算船舶阻力的方法。
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32
形状相似、大小、速度略等的船, 海军系数Ce大致相等
船舶阻力第6章 船舶阻力近似估算

纵上,则两船的总阻力可表示为:
两船的有效功率可表示为:
7
当用主机功率替换有效功率时,海军部 系数可表示为:
C反映了船舶快速性的优劣,包含船舶 阻力和推进的综合性能。船舶主机功率 给定时,C越大,船的快速性越好。
8
二、引伸比较定律法
当设计船和母型船的主尺度和形状相近时 ,排水量与尺度及阻力之间的关系为:
12
13
修正法系数分别为:
14
对设计船和母型船的剩余阻力利用图谱分别 求出它们的修正系数 则设计船的剩余阻力系数Cr为:
15
基尔斯母型船剩余阻力修正法得到的 近似计算结果取决于设计船和母型船 的相近程度。因为该方法采用的三个 无因次量分别进行剩余阻力修正,所 以在进行阻力近似估算时,可较方便 地进行多方案的阻力性能分析比较。
37
2、根据实船的的相应数值,查对应的阻力图 谱的阻力值。
3、因图谱以L/B=6.5给出,故根据计算船的 L/B值依下图对Cr进行修正。
38
4、计算Cr值,进而计算Rr,并与摩擦阻力相 加的总阻力Rt。 5、图谱以B/T=2.4给出,故在获得总阻力后 ,对总阻力应作如下修正:
39
船舶阻力第六章 船舶阻力近似估算方法
1
2
• 在实际工作中,应根据设计船与母型船或设计 船与各图谱所依据的船模系列之间的相似程度 等多方面的因素,有针对性的选择估算方法, 以提高阻力近似计算的准确性。
3
§6-1 母型船数据估算法
4
一、海军部系数法
海军部系数法是最早、也是较常用的一 种估算方法,其精确度取决于: 1)设计船和母型船在船型、主尺度及 弗劳德数和雷诺数的接近程度;
11
三、基尔斯母型船剩余阻力修正法
(整理)阻力估算及Cp法
第1章阻力估算船体型线确定以后,计算船体在不同航速下所收到的阻力是预估船舶快速性的基础,本文采用系类实验图谱估算发和统计和回归资料估算法对船舶阻力进行估算,获得不同航行速度下的阻力并绘制有效马力曲线,为螺旋桨的设计提供理论依据。
1.1相关参数计算1.1.1排水体积计算运用CAD自带的面积测量功能,获取每条半宽水线与基线所围成的面积,则可得到每条水线所围成的面积表3- 1水线面面积数据采用梯形法计算排水体积。
由于0~1000wl,1000~10000wl、10000wl~10820wl的间距不相同,分三部分进行计算。
梯形法计算的表格如表4-2表3- 2梯形法计算排水体积在海水中的设计排水量 =36943t ∇海水密度31025.91(/)kg m ρ= 设计排水体积 /36009.9ρ∆=∇= 绝对误差-100%=0.217∆∆⨯∆设计计算设计误差主要来源:各水线面面积的计算误差采用梯形法计算的误差1.1.2 浮心纵向坐标计算运用CAD 自带的曲线面积测量工具,获取每站位上横剖线围成的横剖面积,由梯形法可计算排水体积以及浮心纵向坐标表3- 3梯形法计算和浮心纵向坐标在海水中设计排水量 =36943t ∆ 海水密度31025.91(/)k g m ρ= 设计排水体积 /ρ∇=∆ 绝对误差-100%=0.642∇∇⨯∇设计计算设计浮心纵向坐标 0.07yozb M X ∑==-∇浮心纵向坐标距船中(L%)100%0.04bBPX L ⨯=- 1.1.3 湿表面积计算运用CAD 自带的曲线长度测量工具,获取每个站位上水线以下部分横剖面曲线所围成长度。
利用梯形法计算湿表面积。
具体计算见表3-4表3- 4梯形法计算湿表面积总和 677.795计算湿表面积 2=6377.795S m 计算 设计船湿表面积 2=6448S m 设计绝对误差(100%)-S 100%=1.09S S 设计计算设计1.2 阻力估算船舶在水中航行所受的水阻力可分为船舶在静水中航行时的静水阻力和波浪中的汹涛阻力两部分。
干舷、吨位、锚泊计算书
+ 2 61 . 86 4 61 . 86 2 62 . 88 4 63 . 62 + 1 46 . 3 2 24 . 8 3.1.2 梁拱容积 V12 V12= BL
2 h
3 2
63 . 28 2 58 . 52
3
1 2
5 . 201 ) 72 . 0 =3745.87m
3
借 通 用 登 ( ) 件 记
描 描
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锚泊系泊设备计算书
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第1页
m2
锚泊系泊设备计算书
本计算书按“CCS”2001 年颁布《钢质海船入级与建造规范》进行计算。 1 主要尺度 总 长 LOA = 78.00 m
L B d1 2994 . 75 72 . 012 12 . 0 4 . 505 0 . 769
首 舷 弧 hs= 1.20m 尾 舷 弧 hw= 0.65m 3、最小干舷计算: 3.1 基本干舷 F0 的计算 §1.1.1 F0=KD1 =145.31×5.31=771.61mm 式中:系数 K 查本篇附录 2 得 3.2 干舷修正 3.2.1 方形系数对干舷的修正值 f1 计算 §2.1.1 f1=0.6 F0 (Cb-0.68) =0.6×771.61(0.769-0.68)=41.20mm 3.2.2 有效上层建筑对干舷的修正值 f2 计算 §2.2.6 f2= -C(80+4L) = -0.342(80+4×72.012)=-125.82mm 式中: C 1
船舶阻力
第一章 1.什么是快速性? 船舶快速性是在给定主机功率时,表征船舶航速高低的一种性能。
加2.船体阻力的分类: a 、船舶周围流动现象和产生的原因来分类 R t = R w + R f + R pvb 、按作用在船体表面上的流体作用力的方向来分类 R t = R f + R p C 、按流体性质分类 Rt=Rw+Rv ,其中,Rv=Rf+Rpv d.付汝德分类 Rt=Rf+Rr ,其中,Rr=Rw+Rvp 2.什么叫力学相似? 两物系任一对应里成比例,所有涉及的力有惯性力,粘性力,重力。
3.付汝德相似的条件是什么?当两形似船的付汝德数Fr 相等时,兴波阻力系数Cw 必相等。
4.什么是比较律? 形似船在相应速度时(或相同付汝德数Fr ),单位排水量兴波阻力必相等。
(付汝德比较定律)5.雷诺相似的条件是什么?当雷诺数相同时,两形似物体粘性阻力系数必相等。
当雷诺数相同时,不同平板的摩擦阻力系数必相等。
6.为什么说全相似不可能? 全相似定律:水面船舶的总阻力系数是雷诺数和付汝德的函数,若能实船和船模的雷诺数和付汝德数同时相等,就称为全相似,在满足全相似的条件下,实船和船模的总阻力系数为一常数,称为全相似定律。
若付汝德数和雷诺数同时相等时,则船模和实船的长度以及运动粘性系数应满足实际上船模是在水池中进行试验,而海水和淡水的运动粘性系数相差不大。
可假定,则要满足全相似条件,除非即而且,这意味着实船即船模,或实船在试验池内进行试验,这显然是不现实的。
第二章 7.简述摩擦阻力产生的原因、计算方法。
原因:当水或客气流经平板表面时,由于流体的粘性作用,在平板表面附近形成界层,虽然界层厚度很小,但界层内流体速度的变化率很大。
8.减小摩擦阻力的措施。
减小摩擦阻力的方法:1、首先从船体设计本身考虑,低速船选取较大的排水体积长度系数(或较小的L/B)从减小湿面积的观点看是合理的,另外减少不必要的附体如呆木等,或尽量采用表面积较小的附体亦可减少摩擦阻力。
船舶阻力阻力讲解
Ce
1 2
Sv 2
2. 与速度之间关系 Re v2
3. 占总阻力百分比 4. 影响因素
Re / R0 5 10%左右
船形(尾部形状)inf;
速度;粘性;
涡流阻力成因
1. 理想流体
W
Re 理 0
T
2. 粘性流体
Re
Ce
1 2
Sv 2
vs
R
vs
尾部形状对涡流阻力的影响
流线体
敞水桨收到功率 PD MQ
推进功率
PT T vA
W T
vA
vs
R X
有效功率 PT
T
PE R vs
PD n
T
P'D
n 主轴
PM
R PE
推力 轴承
主机
传送效率
主机功率PM
传递效率
S
船后桨收到功率P‘D
PD
M
Q
相对旋转
R
敞水桨收到功率PD
敞水桨
P
PD MQ
W
Re 理 0
T
2. 粘性流体
vs
R
Rw
Cw
1 2
Sv2
vs
2. 船行波
1. 首波系
– 横波 – 散波
2. 尾波系
– 横波 – 散波
球鼻首作用
§8.3 相似定律
一. 相似准则inf 二. 流体力的一般表达式inf 三. 雷诺相似定律inf 四. 傅汝德相似定律inf 五. 基本阻力全相似条件inf 六. 傅汝德假设inf
W
vs
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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)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表底质软泥硬泥砂泥砂砂贝壳沙砾小块石λa10987765λc32222 1.5 1.5锚的抓重比(海军锚/霍尔锚)淤泥软泥硬泥砂泥石砾平均2-3/2-34-5/3-44-5/3-44/33-8/3-63-6/3-4锚的系留力也可用经验公式估算:P=W1H a+WH c L1W1―――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,一般不少于下表水深(m)出链长度为水深的倍数20m以下6-420-30m4-330m以上3-22、在急流区,出链长度不一般不少于表值流速(Kn)345出链长度(节)5673、在风速30m/s(11级)风眩角为300时出链长度值水深(m)357.5101520出缆长度(节)6 6.577.589出缆长度(米)150165175190200230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锚链入水长度/水深小于1.423-4大于5-6锚爪切泥角度无150300左右450最大三、八字锚与单锚的锚泊系留力的比值:见表夹角1800160014001200100080060040020000(θp+θs)00.350.68 1.00 1.31 1.53 1.73 1.88 1.97 2.00比值船首相的分力如图: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5-7D―――船舶的排水量(t)2、锚链尺寸估算:d=KD1/3或d=CW1/2或d=W1/2d―――锚链直径(mm)K―――系数。
可取2.85-3.25C―――系数。
可取0.3-0.373、每节锚链重量估算:Q=Kd2(Kg)K―――系数。
有档链取0.5375,无档链取0.56254、锚链强度估算:R=Kd2g (N)K―――系数。
有档链取56,无档链取38g―――9.81(m/s2)5、每节锚链环数估算:M=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)K―――系数。
见表锚重系数K值:工程船舶的种类底质起重或打桩抓斗式挖泥链斗式挖泥绞吸式挖泥船船船船软泥31.871.5硬泥、砂泥3.52.27.52砂、砂砾42.582.4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:锚缆配备表序号锚重(Kg)锚缆直径(mm)最小破断拉力(N)17515860002100158600031251586000415017108500520017108500625018.5134500730018.5134500840020.5162500950020.5162500 1060020.5162500 1170022.5193500 1280022.5193500 1390024.522960014100026263500 15125030344000 16150030344000 17175032388500 18200033.5435500 19225037.5538000 20250037.5538000 21275041651000 22300041651000 23325045774500 24350045774500 25375048.5909000 264000521050000六、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。
组成阻力的名称计算公式说明摩擦阻力R F(kN)R F=17.4AV1.83兴波阻力R W(kN)R W=CD2/3V4/109.3L 式中:A-浸水面积(m2)A=(1.76d+C b B)L其中:d-平均吃水C b-方形系数粘压阻力R PV(kN)R PV=C PV(R F+R W)汹涛阻力R M(kN)R M=(R F+R W)[1+4(H-0.8)]×0.2B-最大船宽L-船体浸水长度V-拖船速度D-排水量C-系数,客船0.35,客货船0.4,货船0.5C PV-系数,单螺旋桨0.05-0.07,双螺旋桨0.2H-波高空气阻力R A(kN)R A=9.81C A V2式中:A-船舶水上部分在中剖面上的投影,一般以船宽的平方计算(m2)V-相对速度(m/s)C A-系数,商船约为0.075螺旋桨阻力R P(lb)R P=螺旋桨直径(ft)×拖速(kn)×1.43此式为经验公式,适合于单螺旋桨不转动污底阻力增加量ΔR1(kN)ΔR1=ξ(R F+R W)式中:ξ阻力增加率,出坞3个月之内无影响,3个月之后每个月增加3%,6个月之后每个月增加6%其他阻力ΔR2(kN)如拖轮的拖缆R r和其他排水流等的阻力,可按实际情况估算,其中:R r=0.2gdLV2式中:d、L-拖缆的直径和放出的长度(m)V-拖航的速度(m/s)g-9.81(m/s2)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。
数据来源适用船型φn长江货驳货运船舶6 1.7+0.03V杓型船舶(内河钢质自航船)8 1.7+4F r兹万科夫建议值楔型船舶(内河钢质非自航船)10.51.7+0.15V平行六面体型船舶30船首具有450切角的船舶25船尾具有450角的船舶20船首具有450、船尾(0.25-0.3)T的切角22船首具有(0.25-0.3)T,船尾450的切角17波哥达诺夫和佩特罗夫建议值船首尾均具有300-350的切角16当V<2.5时,取2当V>2.5时,取2.33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――9.81③、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0.95-0.97ηp―――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。
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=0.17S—船舶浸水面积 S=L(2T+0.85B)=1132.875 m2L—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=10A1—船舶在垂直水流方向的投影面积A1=TB=1.9×13.3=25.27m2V—计算流速V=2m/sR水= (fSV2+ΨA1V2) ×10-2= (0.17×1132.875×22+10×25.27×22)×10-2= (770.355+1010.8)×10-2=17.8KN2、“港渝1号”的风阻力R风= K1K Z1W0 F1+ K2K Z2W0F2K1=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=19.95m2K2—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100m2W0―――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。