船舶设计原理-性能预报研究报告.ppt

船船舶舶设设计计原原理理( ( Ch4) Ch4) 第四章船舶性能预报§4-1 快速性§4-2 稳性§4-3 分舱及破舱稳性§4-4 耐波性§4-5 船舶最小干舷§4-6 操纵性§4-1 快速性 海军系数法当选用的母型船的主尺度比、船型系数、设计排水量及相对速度等与设计船比较接近时、可用母型船的海军系数 c预估新船的主机功率或航速。海军系数 c是一艘船的阻力与推进性能的综合反映,如果新船与母型船在阻力或推进方面有较大差别时,应对 c值进行修正。§4-1 快速性 经验公式经验公式,是针对某类型船舶的统计资料,分析归纳出来的,如适用于油船及散货船的瓦持生近似估算公式。 阻力及推进系数估算方法(1)阻力估算泰勒法: 此法适用于船速较高,船型较瘦长的双桨船。陶德法(系列 60) :其横剖面为 U型,适用于单桨运输船。 SSPA 系列: 其横剖面型线为偏 V型及中 U型, 适用于中保速单桨运输船。 NPL 系列: 英国国家物理研究所提供的高速排水型艇的系列资料。长江客货船系列: 上海船舶运输科研所提供的长江客货船***有效功率估算资料. §4-1 快速性(2)推进系数估算 PC= η Oη Hη Rη Gη S 回归公式法埃及学者萨比脱应用回归分析方法,给出系列 60 阻力试验数据的回归方程。 (1) 选取合适的尺度、系数; (2) 选用合适的、优秀的节能船型及节能推进装置; (3) 对于高速小艇,应尽量减小排水量; (4) 采用低转速、大直径的螺旋桨,以获得较高的敞水效率; ( 5)减小附体阻力,其他附体应与船体有良好的水动力配合; (6) 减小迎面受风面积,以减小空气阻力。§4-2 稳性 衡准方法及其实用数据衡准一艘船的初稳性好坏的指标是值。我国《海船稳性规范》对各类船舶的值提出了要求。规范对各种船舶的最低初稳性值都有规定。初稳性上限值是从横摇缓和性上考虑的,设计时,在保证初稳性下限的前提下,应力求使船的横摇缓和些。 (1) 干货船这类船在满载到港时稳住最差,对于船宽> 12 m的船舶,如果取满载出港时的 GM/B 为 ~ , 一般即可保证满载到港时仍有必要的初稳性值( GM 在 m以上),对于中小型船舶,则 GM/B 需取更大的的值,如 — 。(2) 客船及客货船通常在 ~ 范围;对于小型客船满载出港时的值应取得更大。 (3) 油船布格氏认为,修正自由液面影响后大于即可。 GM GM / GM B / L?§4-2 稳性(4) 拖船国内这类船的 GM/B 在 ~ 范围。(5) 军舰 GM/B 大体在 ~ 的范围。 初稳性估算及影响因素分析由船舶静力学知,初稳性高可由初稳性方程计算。影响因素: (1) 型宽及 B/T (2) 水线面系数 C W (3) 型深 D 初稳性值的核算在设计深入开展,完成型线图、总布置图、结构图等及技术文件后,。根据规范对基本核算载况的规定,按设计船的使用特点,选取核算载况。然后进行各载况的排水量与重心位置的计算,按表格核算船的浮态与初稳性。 GM§4-2 稳性 (如较大的风和浪作用)下,横倾角超过 10~15 度时的稳性,它涉及到船在航行中能抗多大风浪或横倾力矩而不倾覆。 。 核算步骤 (1) 根据排水量从稳性横截曲线中找出各倾角处对假定重心的复原力臂,修正重心高度的差别后就可其出实际复原力臂。绘出静稳性曲线,检验静稳性曲线各要累是否符合要求。绘制动稳性曲线。 (2) 计算自摇周期,进而计算出横摇角。 (3) 用作图法找出最小倾覆力臂或最小倾覆力矩。 (4) 由总布置图的侧视图计算受风面积人及其形心距水面高度。 (5) 由Z及船的航区查出计算风压。 (6) 计算风压倾侧力臂或风压倾侧力矩。 (7) 计算稳性衡准数是否大于 。§4-3 分舱及破舱稳性船舶分舱及破舱稳性是船舶在一舱或数舱进水后,仍能保持一定浮性和稳住的能力. (1) 客船载客超过 12 人的船舶。 (2) 分舱载重线用以决定船舶分舱的水线。 (3) 最探分舱载重线相应于适用的分舱要求所允许的最大吃水的水线。 (4) 舱壁甲板横向水密舱壁所达到的最高一层甲板。 (5) 安全限界线在船侧由舱壁甲板上表面以下至少 76 m