船舶阻力第6章 船舶阻力近似估算.ppt

1、1,船舶阻力第六章 船舶阻力近似估算方法,2,3,在實(shí)際工作中，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)船與母型船或設(shè)計(jì)船與各圖譜所依據(jù)的船模系列之間的相似程度等多方面的因素，有針對性的選擇估算方法，以提高阻力近似計(jì)算的準(zhǔn)確性。,4,6-1 母型船數(shù)據(jù)估算法,5,一、海軍部系數(shù)法,海軍部系數(shù)法是最早、也是較常用的一種估算方法，其精確度取決于：,1）設(shè)計(jì)船和母型船在船型、主尺度及弗勞德數(shù)和雷諾數(shù)的接近程度；,2）取決于母型船數(shù)據(jù)的精確度。,6,1、當(dāng)設(shè)計(jì)船和母型船的弗勞德數(shù)相近時(shí)，可近似的認(rèn)為兩船的剩余阻力系數(shù)相等。,2、當(dāng)設(shè)計(jì)船和母型船的船型、主尺度及雷諾數(shù)相近時(shí)，可近似的認(rèn)為兩船的摩擦阻力系數(shù)相等。,3、當(dāng)設(shè)計(jì)船和母型船

2、的主尺度相近時(shí)，可近似的認(rèn)為兩船的濕表面積與排水量的2/3次方成比例。,7,縱上，則兩船的總阻力可表示為：,兩船的有效功率可表示為：,8,當(dāng)用主機(jī)功率替換有效功率時(shí)，海軍部系數(shù)可表示為：,C反映了船舶快速性的優(yōu)劣，包含船舶阻力和推進(jìn)的綜合性能。船舶主機(jī)功率給定時(shí)，C越大，船的快速性越好。,9,二、引伸比較定律法,當(dāng)設(shè)計(jì)船和母型船的主尺度和形狀相近時(shí)，排水量與尺度及阻力之間的關(guān)系為：,在弗勞德數(shù)相近時(shí)，相應(yīng)航速和排水量的關(guān)系可表達(dá)為：,10,當(dāng)兩船的推進(jìn)系數(shù)相同時(shí)，有：,11,當(dāng)有相近母型船資料時(shí)，應(yīng)用引伸比較定律法可以在給定排水量時(shí)，利用母型船的功率-航速曲線，計(jì)算出母型船在設(shè)計(jì)船排水量時(shí)相應(yīng)

3、的航速U1，然后在母型船功率-航速曲線上查得U1對應(yīng)的功率P1,當(dāng)有相近母型船數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)用海軍部系數(shù)可以計(jì)算在給定排水量和主機(jī)功率時(shí)估算設(shè)計(jì)船所達(dá)到的航速，或在給定排水量限制和有航速要求時(shí)估算設(shè)計(jì)船的功率。,12,三、基爾斯母型船剩余阻力修正法,當(dāng)設(shè)計(jì)船和母型船不相似或相似程度很低，即便它們有相同的佛勞德數(shù)時(shí)，它們的剩余阻力系數(shù)也不相同，這時(shí)不能用前述兩種估算方法。,這時(shí)可以采用對母型船剩余阻力系數(shù)進(jìn)行修正的方法，得到設(shè)計(jì)船的剩余阻力系數(shù)，在加上平板摩擦阻力系數(shù)公式計(jì)算得到的摩擦阻力系數(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)船的總阻力或有效功率的估算。,13,14,修正法系數(shù)分別為：,15,對設(shè)計(jì)船和母型船的剩余阻力利用

4、圖譜分別求出它們的修正系數(shù) 則設(shè)計(jì)船的剩余阻力系數(shù)Cr為：,16,基爾斯母型船剩余阻力修正法得到的近似計(jì)算結(jié)果取決于設(shè)計(jì)船和母型船的相近程度。因?yàn)樵摲椒ú捎玫娜齻€(gè)無因次量分別進(jìn)行剩余阻力修正，所以在進(jìn)行阻力近似估算時(shí)，可較方便地進(jìn)行多方案的阻力性能分析比較。,17,18,19,20,6-2 根據(jù)船模系列試驗(yàn)資料估算阻力,泰洛估算法是根據(jù)泰洛標(biāo)準(zhǔn)系列船模試驗(yàn)結(jié)果整理得到的，特別適用于雙螺旋槳客船的阻力估算。,泰洛估算法將總阻力分為剩余阻力和摩擦阻力分別估算，其中摩擦阻力按桑海公式計(jì)算，計(jì)算所用的濕表面積可以由無量綱濕面積系數(shù)圖譜求得，剩余阻力由泰洛剩余阻力系數(shù)圖譜求得。,21,一、剩余阻力系列圖

5、譜,函數(shù)關(guān)系：,根據(jù)上述關(guān)系，對每一組B/T，以每一菱形系數(shù)給出一張圖譜。,22,23,24,二、無量綱濕面積系數(shù)圖譜,當(dāng)B/T一定時(shí)，則：,25,無 量 綱 濕 面 系 數(shù) 圖 譜,26,無 量 綱 濕 面 系 數(shù) 圖 譜,27,無 量 綱 濕 面 系 數(shù) 圖 譜,28,三、適用的參數(shù)范圍,29,四、泰洛估算法的具體步驟,30,31,6-3 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式估算阻力,蘭潑-凱勒法將總阻力分為剩余阻力和摩擦阻力分別估算，其中摩擦阻力按桑海公式計(jì)算，剩余阻力由蘭潑-凱勒法圖譜求得。,剩余阻力圖譜分為5組，計(jì)算中船長?。?32,33,34,35,36,37,確定具體步驟：,1、根據(jù)設(shè)計(jì)船的Cp和xc值，由圖7-5確定何組圖譜或哪兩組圖譜進(jìn)行內(nèi)插。,38,2、根據(jù)實(shí)船的的相應(yīng)數(shù)值，查對應(yīng)的阻力圖譜的阻力值。,3、因圖譜以L/B=6.5給出，故根據(jù)計(jì)算船的L/B