第一章船舶操纵性能课件.ppt

1、n一第一节 船速、冲程与制动n n基本阻力的大小主要与船速和吃水有关。吃水越大，阻力越大；船速较低时，基本阻力近似于线性变化；当船速较高时，基本阻力变化明显加快，几乎与船速的平方成正比。每米长度的粗糙度厚度为25m时，船速降低1%空气阻力与船速的平方以及船体水线以上部分正投影面积成正比。一般情况下，空气阻力通常占总阻力的2%4%左右，但集装箱船由于其船体水线以上部分正投影面积较大，且船速较高，其空气阻力占总阻力的比例可达10%。顶浪航行时，一般船舶总阻力比静水状态增加50100%。附加阻力的大小与风浪大小、船体污底轻重及航道浅窄有关。n 推力与主机的转速、船速、螺旋桨的沉深、滑失和伴流有关。1

2、当船速一定时，转速越高，推力就越大，推力的大小与转速的平方成正比； 2当转速一定时，船速越高，推力越小。船速为零时推力最大称为系柱推力；即推力与船速成反比。3沉深越小，推力越小；滑失越大，推力越大。4伴流越大，推力越大。由于螺旋桨及主机结构方面的原因，一般船舶倒车拉力只有进车推力的60%70%，大型船舶只有30%40%左右。n伴流n伴流主要由摩擦伴流、势伴流和兴波伴流组成。通常所说的伴流速度是指相应位置处伴流沿首尾方向的分量。和船体运动方向运动一致的伴流称为正伴流，反之为负伴流。n伴流分布的特点为：船舶在前进时，伴流大小与厚度自船首至船尾逐渐扩大，船首最小，船尾最大，离船体越远，伴流越小。船舶

3、后退时，则船尾的伴流最小；船尾处沿螺旋桨的径向，上大下小，左右对称。n主机主机功率功率n1机器功率MHP：机器功率是指主机发出的功率。蒸汽机主机常用指示功率IHP，IHP指主机在气缸内产生的功率。内燃机主机常用制动功率BHP，BHP指输出于主机之外可实际加以利用的功率；汽轮机主机常用轴功率SHP，SHP指传递到与螺旋桨尾轴相连接的中间轴上的功率；n2（螺旋桨）收到功率：指机器功率经过传动装置和其它机件的摩擦损失，传至主轴尾端与螺旋桨连接处的功率。n3.推力功率：指螺旋桨获得收到功率后，螺旋桨发出的推进功率，它等于螺旋桨发出的推力与螺旋桨进速（对水）的乘积。n4有效功率：指克服船舶阻力而保持一定

4、船速所需要的功率，它等于船舶阻力与船速的乘积。n各功率之间的关系n螺旋桨收到功率与机器功率的比值称为传递效率，其值通常为0.950.98。n有效功率与收到功率之比称为推进器效率，该值约为0.600.75。n有效功率与主机机器功率之比称为推进系数，该值约为0.50.7。这就是说，主机发出功率变为船舶推进有效功率后己损失了将近一半。n 4 n柴油机在紧急制动时，在发出倒车令后，主机停止供油，在主机转速降至额定转速的25%35%，航速降至全速的60%70%时，n 一般中型至万吨级货船 距离可达68倍船长；n 载重量5万吨左右的船 距离可达810船长； n 载重量10万吨的船 距离可达1013倍船长；

5、n 载重量1520万吨级的船 距离可达1316倍船长。压载时的倒车冲程为满载时的40%50%左右。压载时的停车冲程约为满载时的80%。CPP船舶的最短停船距离一般约为FPP船的60%80%。 n1）左满舵（ =40），备车；n2）当船舶向左改向20时，前进三；n3）当船舶向左改向40时，右满舵；n4）当船舶向左改向达最大时，前进二；n5）当船舶回到原航向时，左满舵；n6）当船舶向右改向达最大时，前进一；n7）当航向再次回到原航向时，右满舵，后退三。一般船舶当船速低于56kn时可使用此方法。图11船舶旋回的运动过程 阶段阶段CYrmurmxvmG0rYvYrvrYvYrvGKYrmxvmGrYv

6、YrvGKCYrmu0rYvYrvGK转舵阶段转舵阶段过度阶段过度阶段定常阶段定常阶段过渡阶段）转舵阶段过渡阶段定常阶段vv rr r v rvt图12 旋回圈的尺度与名称 DTD0TrLkAdVVRe 表表2 2- -3 3- -1 1 各各类类船船舶舶相相对对回回转转直直径径统统计计表表 船舶种类 最大舵角时定常回转LD0 大型货船 56.5 中小型货船 45 油轮 2.57.5 大型远洋客船 7.58.0 中小型海上客船 45 大型客货船 57 中小型客货船 45 拖轮 1.53 巡洋舰 35 驱逐舰 510 潜艇 35图13 船舶首尾面上各点的漂角 n定常旋回时的船速与旋回初始船速的比

7、值 称为速降系数。图14 船舶旋回中的降速情况 o501001500100-10-20-30-40-50s t1.5 m1.2 m0.85 m0.6 mGM=Zenobia号集装箱船，初始航速V=10.8 m/s.图16 方形系数对旋回初径的影响 图17 减速旋回与加速旋回船舶尾倾时旋回圈变大，尾倾量每增加1%船长，旋回初径约增大10%。反之，首倾每增加1%船长，旋回初径约减小10%。424-2-4231-1o35h/d=1.51.2模型试验实船试验x0 /Ly0/L0直线稳定方位稳定位置稳定3正螺旋试验的r曲线 逆螺旋试验的r曲线 人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。