船舶用高性能铝合金材料研制
目录 1铝材在船舶、舰艇上的应用概况 (1) 2船舶用高性能铝合金材料的发展趋势 (1) 3高性能铝合金材料在船舶领域研发及工程化的发展问题 (3) 4项目的总体目标与阶段目标 (4) 4.1项目的基本内容 (4) 4.2项目总体目标 (4) 4.3阶段思路 (4) 5 项目现有基础、启动条件极其运行机制 (5) 5.1项目现有基础 (5) 5.2项目运行机制 (5)
1铝材在船舶、舰艇上的应用概况 铝材在船舶上的应用发展得很快，铝合金已成为造船工业很有发展前途的材料。现在铝材在造船业上应用越来越广泛，小自舶板、汽艇，大到万吨巨轮，从民用到军用，从高速气垫船到深水潜艇，从渔船到海洋采矿船都在采用性能良好的铝合金材料做为船壳体、上层结构、各种设施、管路以至用具。船舶用铝合金材料包括板、型材、管、锻件、铸件等，随着船体大型化和挤压技术的进步，铝合金挤压型材的应用飞速发展。船用型材的铝合金主要有5154、5083、6063和6082等，典型的船舶型材种类及尺寸有：a、高40~300mm的对称圆头扁铝；b、高40~200mm的非对称圆头扁铝；c、厚3~80mm，宽7.5~250mm 的扁铝；d、高70~400mm的同向圆头角铝；e、高35~120mm的反向圆头角铝；f、15×15~200×200mm的等边角铝；g、20×15~200×120mm的非等边角铝；h、凸缘25V×45，腹板40~250mm的槽铝； i、200~2500mm扁宽薄壁带筋壁板型材；j、100~800mm扁宽空心壁板型材等等。除了一些常规的型材外，船舶上使用的特殊型材，如龙骨、舷墙、桅杆、、舱底和船底外板型材等。铝合金是代替钢材作为船壳体及船舶上层结构的理想材料，也是当今所需要的节能、环保绿色材料，铝合金与钢配合建造船舶，可使船舶减重达50%以上。 2船舶用高性能铝合金材料的发展趋势 中国船舶制造业在全球市场上所占的比重正在明显上升，中国已
《船模性能实验》实验报告 学习中心： 层次： 专业： 学号： 学生： 完成日期： 实验报告一 一、实验名称：船模阻力实验 二、实验目的： 主要研究船模在水中匀速直线运动时所受到的作用力及其航行状态。其具体目标包括： （1）船型研究通过船模阻力实验比较不同船型阻力性能的优劣。 （2）确定设计船舶的阻力性能 对具体设计的船舶，通过船模阻力实验，计算实船的有效功率，供设计推进器使用。 （3）预报实船性能 船模自航实验前，必须进行船模阻力实验，为分析自航实验结果预报实船提供必要的数据。 （4）系列船模实验 为提供各类船型的阻力图谱，必须进行系列船模的阻力实验。此外还有进行几何相似船模组实验，其目的在于研究推进方面的一些问题。 （5）研究各种阻力成分实验 为了研究分类，确定某种阻力成分，必须进行某些专门的实验。 （6）附体阻力实验 目的在于求得附体的阻力值以及比较不同形式的附体对阻力的影响。 （7）流线实验 在船模实验的同时，有时还要进行船模流线实验，目的在于确定舭龙骨，轴支架等附体以及船首尾侧推器开孔的位置等。
（8）航行状态的研究 在船模阻力实验时，测量船模在高速直线运动时的纵倾及升沉等状态，这对于高速排水型船，滑行快艇、水翼艇等高速船舶尤为重要。 三、实验原理： 1．简述水面船舶模型阻力实验相似准则。 （1）船模和实船保持几何相似； （2）船模实验的雷诺数e R 达到临界雷诺数以上； （3）船模和实船傅汝德数相等。 2．分别说出实验中安装激流丝和称重工作的作用。 1）安装激流丝：用1=Φmm 金属丝缚在船模的19站处使其在金属丝以后的边界层中产生紊流。 2）称重工作：准确称量船模重量和压载重量，以达到按船模缩尺比要求的实船相应的排水量。 3．船模阻力实验结果换算方法有哪些？ 常用的船模阻力实验结构换算方法有两种，即二因次方法和三因次方法。二因次方法亦称傅汝德方法；三因此方法为1978年ITTC 性能委员会推荐的换算方法。 4．简述傅汝德假定的内容，并写出傅汝德换算关系式。 傅汝德假定： ①假定船体的总阻力可以分为独立的两部分，一为摩擦阻力f R ，只和雷诺数有关， 另一个为粘压阻力pv R 和兴波阻力w R 合并后的剩余阻力r R ，只和傅汝德数有关，且适用 比较定律。 ②假定船体的摩擦阻力等于同速度、同长度、同湿面积的平板摩擦阻力。因此，可 以用平板摩擦阻力公式计算船体的摩擦阻力，通常称为相当平板摩擦 傅汝德换算关系： 3 )(αρρm s fm tm fs ts R R R R -+= 四、实验内容： （一）填写实验主要设备表 名称 说明 拖曳水池 水池狭而长，配置有拖动设备和测量仪器，以测得船模在不同速度下的阻 力值。实验池的水采用淡水，船池尺度决定了船模大小和速度。 大连理工大学船模试验水池长160m ，宽7 m ，水深3.7 m 。拖车速度0~8m/s, 速度精度±1 mm/s 。配有摇板式规则波造波机。
大工15春《船模性能实验》实验报告及要求答案 船模性能实验》实验报 学习中心： 层次：专升本 专业：船舶与海洋工程 学号： 学生： 完成日期： 《告 大学物理实验报告模板 实验报告一 一、实验名称：船模阻力实验 二、实验目的：主要研究船模在水中匀速直线运动时所受到的作用力及其航 行状态。其具体目标包括：（1）船型研究通过船模阻力实验比较不同船型阻力性 能的优劣。（2）确定设计船舶的阻力性能;对具体设计的船舶，通过船模阻力实 验，计算实船的有效功率，供设计推进器应用。（3）预报实船性能;船模自航实验前，必须进行船模阻力实验，为分析自航实验结果预报实船提供必要的数据。 （4）系列船模实验;为提供各类船型的阻力图谱，必须进行系列船模的阻力实验。 此外还有进行几何相似船模组实验，其目的在于研究推进方面的一些问题。（5） 研究各种阻力成分实验;为了研究分类，确定某种阻力成分，必须进行某些专门 的实验。（6）附体阻力实验;目的在于求得附体的阻力值以及比较不同形式的附 体对阻力的影响。（7）流线实验;在船模实验的同时，有时还要进行船模流线实验，目的在于确定舭龙骨，轴支架等附体以及船首尾侧推器开孔的位置等。 （8）航行状态的研究;在船模阻力实验时，测量船模在高速直线运动时的纵倾及升沉等状态，这对于高速排水型船，滑行快艇、水翼艇等高速船舶尤为重要。 三、实验原理： 1．简述水面船舶模型阻力实验相似准则。 （1）船模与实船保持几何相似。 （2）船模实验的雷诺数达到临界雷诺数以上。 （3）船模与实船傅汝德数相等。 2．分别说出实验中安装激流丝和称重工作的作用。 称量船模重量和压载重量，以达到按船模缩尺比要求的实船相应的排水量。 3．船模阻力实验结果换算方法有哪些？ F=1mm金属丝缚在船模的19站处使其在金属丝以后的边界层 中产生紊流。2）称重工作：准确称量船模重量和压载重量，以达到按船模缩尺比要求的实船相应的排水量。 3．船模阻力实验结果换算方法有哪些？ 常用的船模阻力实验结构换算方法有两种，即二因次方法和三因次方法。二因次 方法亦称傅汝德方法；三因此方法为1978年ITTC性能委员会推荐的换算方法。 4．简述傅汝德假定的内容，并写出傅汝德换算关系式。 只与雷诺数有关，另一个为粘压阻力Rf，Rpv和兴波阻力Rw合并后的剩余阻力Rr， 只与傅汝德数有关，且适用比较定律。②假定船体的摩擦阻力等于同速度、同 长度、同湿面积的平板摩擦阻力。因此，可以用平板摩擦阻力公式计算船体的摩 擦阻力，通常称为相当平板摩擦。 Rts=Rfs+(Rtm-Rfm)
网络教育学院 船模性能实验》实验报 学习中心： 层次：专升本 专业：船舶与海洋工程 学号： 学生： 完成日期： 2013年2月6日 《告 实验报告一 一、实验名称：船模阻力实验 二、实验目的：主要研究船模在水中匀速直线运动时所受到的作用力及其航 行状态。其具体目标包括：（1）船型研究通过船模阻力实验比较不同船型阻力性 能的优劣。（2）确定设计船舶的阻力性能;对具体设计的船舶，通过船模阻力实 验，计算实船的有效功率，供设计推进器应用。（3）预报实船性能;船模自航实验前，必须进行船模阻力实验，为分析自航实验结果预报实船提供必要的数据。 （4）系列船模实验;为提供各类船型的阻力图谱，必须进行系列船模的阻力实验。 此外还有进行几何相似船模组实验，其目的在于研究推进方面的一些问题。（5） 研究各种阻力成分实验;为了研究分类，确定某种阻力成分，必须进行某些专门 体对阻力的影响。（7）流线实验;在船模实验的同时，有时还要进行船模流线实验，目的在于确定舭龙骨，轴支架等附体以及船首尾侧推器开孔的位置等。 （8）航行状态的研究;在船模阻力实验时，测量船模在高速直线运动时的纵倾及升沉等状态，这对于高速排水型船，滑行快艇、水翼艇等高速船舶尤为重要。 三、实验原理： 1．简述水面船舶模型阻力实验相似准则。 （1）船模与实船保持几何相似。 （2）船模实验的雷诺数达到临界雷诺数以上。 （3）船模与实船傅汝德数相等。 2．分别说出实验中安装激流丝和称重工作的作用。 称量船模重量和压载重量，以达到按船模缩尺比要求的实船相应的排水量。 3．船模阻力实验结果换算方法有哪些？ ??1mm金属丝缚在船模的19站处使其在金属丝以后的边界层 中产生紊流。2）称重工作：准确称量船模重量和压载重量，以达到按船模缩尺比要求的实船相应的排水量。 3．船模阻力实验结果换算方法有哪些？ 常用的船模阻力实验结构换算方法有两种，即二因次方法和三因次方法。二因次 方法亦称傅汝德方法；三因此方法为1978年ittc性能委员会推荐的换算方法。 4．简述傅汝德假定的内容，并写出傅汝德换算关系式。 只与雷诺数有关，另一个为粘压阻力rf，rpv和兴波阻力rw合并后的剩余阻力rr， 只与傅汝德数有关，且适用比较定律。②假定船体的摩擦阻力等于同速度、同 长度、同湿面积的平板摩擦阻力。因此，可以用平板摩擦阻力公式计算船体的摩 擦阻力，通常称为相当平板摩擦。rts?rfs?(rtm?rfm) 傅汝德换算关系：
文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持. 第六章 船模自航试验及实船性能预估 为了获得螺旋桨与船体之间的相互作用诸因素，如伴流分数、推力减额分数以及其他相互作用系数，应进行三种试验：船模阻力试验、螺旋桨敞水试验及有附体的船模自航试验。 船模自航试验是分析研究各种推进效率成分的重要手段。对于给定的船舶来说，通过自航试验应解决两个问题： ① 预估实船性能，即给出主机马力、转速和船速之间的关系，从而给出实船的预估航速，验证设计的船舶是否满足任务书中所要求的航速。 ② 判断螺旋桨、主机、船体之间的配合是否良好。如果配合不佳，则需考虑重新设计螺旋桨。 此外，根据实船试航结果与相应的船模自航试验数据，可以进行船模及实船的相关分析，积累资料以便改进换算办法，使船模试验预报实船的性能更正确可靠。 § 6-1 自航试验的相似条件及摩擦阻力修正值 一、相似定律 在船模阻力试验时，我们只满足了傅氏数相同的条件，对于船模的雷诺数只要求超过临界数值。因此， 上式中，下标带m 者表示模型数值，带s 者表示实船数值(以下相同)。在螺旋桨敞水试验时，只满足进速系数相同的条件，对于螺旋桨模型的雷诺数也只要求超过临界数值，因此， 在进行船模的自航试验时，两者都要求满足，根据几何相似，有： 则满足傅氏数相等时有： λV V /s m = (6-1) 满足进速系数相等时有： λn V n V m Am s As = 由于 ()s s As 1V ωV -=，()m m Am 1V ωV -= 故 ()()λn V ωn V ωm m m s s s 11-= - 或 ??? ? ? ?--=s m s m 11ω ω λn n 假定伴流无尺度作用，则m s ωω=，因此，可得： λn n s m = (6-2) (6-1)及(6-2)两式是船模自航试验应满足相似定律的条件，由于船后螺旋桨满足了进速系 数相等的条件，因此在不考虑尺度作用的情况下，螺旋桨实桨及其模型在推力、转矩及收到马力方面存在下列关系：
高性能船舶船型介绍 发布: 2010-3-11 18:07 | 作者: lowellzhu | 来源: 龙de船人 [i=s] 本帖最后由lowellzhu 于2010-3-11 18:27 编辑 接触高性能船舶时一直不太理解什么是高性能船以及高性能船舶船型的分类，经过翻阅各类书籍及论文，总结一下，供船人参考，并希望专业人士斧正！ 当前，高性能船舶的研发与推广应用备受国内外造船界的青睐，其船型更是国际著名学者机构研究的热点。这类船舶种类繁多，新船型层出不穷，日新月异，在各类船舶中是新思想最丰富、最有创新、也最有活力的领域；其高航性、优良的耐波性、低物理场辐射特征、舒适安全性、良好的经济性等性能受到军事和民用领域的极大关注，拥有良好的发展前景 依据支持船重的方式和作用原理的差异对高性能船舶船型进行分类，并分别介绍各类船型。 1 高性能船舶的分类 高性能船舶按其特性可分为气垫船，水翼船，小水线面双体船，多体船，地效翼船，高速单体船等各式各样的显著不同于常规船舶的船型。而按照支承船重的方式和作用原理差异，把高性能船舶分为：浮力支承型、静态气垫升力支承型、动态升力支承型、复合型。本文将按照后者分类方式分别对各种高性能船舶的船型进行介绍。 2 船型介绍 2.1
浮力支承型 1)高速深V型船 船首部横剖面呈深V形，并突出到船体基线的下方，其V形断面比U形断面的船体可以更好的满足适航性的要求。深V船型具有两种基本的舯剖面形式，即单折角线或双折角线（见下图）。当要求设计艇有较大内部容积和较低的相对航行速度（低傅氏数）时采用双折线型，而单折角线型的艇则更适合于要求较低的排水量和较高的相对航行速度（较高傅氏数）的情况。然而，对船舯剖面形式的选择不存在确定性的规则，因为其它的参数也起重要作用。所以双折角线型也可以应用于快艇，反之亦然。 1.jpg 2) 小水线面双体船 小水线面双体船基本上由三大部分组成，即水下体(提供浮力)、桥体结构(生活与工作平台)、支柱(星双凸流线形截面，作为前二者之联结体)。 小水线面双体水下体（如图）有两个深置水下承受大部分浮力的鱼雷状下潜体，它的宽敞的船体高出水面，船体和鱼雷状下潜体之间由狭长的流线型支柱连接。 小水线面双体船有几种形式：下图所示的为“单体单支型”，还有“单体双支柱型”（即一个潜体用前后两个支柱连接），或者“双体双支柱型”（每一侧有前后两个潜体，每个潜体各有一个支柱）。下潜体后端安装有两个螺旋桨，内侧装有前后各两个稳定鳍，前小后大[5]。
姓名：__________________________ 报名编号：_______________________ 学习中心：_______________________ 层次：__________________________ 专业：__________________________ 实验1 :船模阻力实验 一、实验知识考察 1、简述水面船舶模型阻力实验相似准则。 答：由阻力相似定律可知：如果船模和实船能实现全相似，即船模和实船同时滿足Re和Fr数相等，则可由船模试验结果直接获得实船的总阻力系数，实船的总阻力也可精确确定。但是船模和实船同时滿足Re和Fr数相等的所谓全相似条件实际上是难以实现的。 船摸与实船保持几何相似； 船模试验的雷诺数Re达到临界雷诺数以上； 船摸与实船傅汝德数相等。 2、船模阻力实验结果换算方法有哪些？ 答：常用的船模阻力试验结果换算方法有两种，即二因次方法和三因次方法?二因次方法亦称傅汝德方法；三因次方法（也称1+K法）为1978年ITTC性能委员会推荐的换算方法?这两种方法的区别在于对粘性阻力的处理原则不同。 二、实验后思考题 1、船模阻力实验结果换算方法之间的区别是什么？ 答：常用的船模阻力实验结构换算方法有两种，即二因次方法和三因次方法。这两种方法的区别在于对粘性阻力的处理原则不同。
2、实船摩擦阻力计算中，粗糙度补贴系数是根据什么选取的？ 答：实船船体表面比较粗糙，故实船摩擦阻力为其中为粗糙度补贴系数，按不同船长选取。 实验2 :螺旋桨敞水实验 一、实验知识考察 1、简述螺旋桨模型敞水实验必须满足的条件。 答：根据敞水试验相似定理的讨论，螺旋桨模型敞水试验必须满足以下条件： 1）几何相似； 2）螺旋桨模型有足够的浸深（傅汝德数可不考虑）； 为了消除自由表面对螺旋桨水动力性影响，桨模的浸深一般应满足 hs>=（0.625-1.0）Dm hs为桨轴中心线距水表面的距离（m ），D m为桨模直径。 3）试验时雷诺数应大于临界雷诺数； Re=3.0*105（一） 4）进速系数相等。 2、简述螺旋桨敞水实验的实验步骤。 答：（一）敞水实验准备 （1）桨模制作：敞水桨模直径为0.2-0.3m，通常用巴氏合金、铜合金、不锈钢或铝等合金。桨模精度在0.05mm ; （2）将敞水动力仪固定在水池拖车上，预先应进行校验和标定； （3）将桨模安装在敞水动力仪上，叶背向前，浸没深度大于桨径。
2009年上海交大考博部分考试科目参考书目 部分考试科目参考书目 010船舶海洋与建筑工程学院 2201流体力学《水动力学基础》，刘岳元等，上海交大出版社 2202声学理论《声学基础理论》，何祚庸，国防工业出版社 2203高等工程力学（理力、材力、流力、数学物理方法）（四部分任选二部分做）《理论力学》，刘延柱等，高等教育出版社；《材料力学》，单祖辉，北京航空航天大学出版社；《流体力学》，吴望一，北京大学出版社；《数学物理方法》，梁昆淼，高等教育出版社 2204结构力学《结构力学教程》，龙驭球，高等教育出版社 3301船舶原理《船舶静力学》，盛振邦，上海交大出版社；《船舶推进》，王国强等，上海交大出版社；《船舶耐波性》，陶尧森，上海交大出版社；《船舶阻力》，邵世明，上海交大出版社 3302振动理论（I）《机械振动与噪声学》，赵玫等，科技出版社2004 3303海洋、河口、海岸动力学《河口海岸动力学》，赵公声等，人民交通出版社2000 3304高等流体力学《流体力学》，吴望一，北京大学出版社 3305弹性力学《弹性力学》上、下册（第二版），徐芝纶，高等教育出版社 3306振动理论（Ⅱ）《振动理论》，刘延柱等，高等教育出版社2002 3307钢筋混凝土结构《高等钢筋混凝土结构学》，赵国藩编，中国电力出版社 3308地基基础《土工原理与计算》（第二版），钱家欢、殷宗泽，水利电力出版社 3378船舶结构力学《船舶结构力学》，陈铁云、陈伯真，上海交大出版社 020机械与动力工程学院 2205计算方法《计算方法》，李信真，西北工业大学出版社 2206核反应堆工程《核反应堆工程设计》，邬国伟 3309工程热力学《工程热力学》（第三版），沈维道；《工程热力学学习辅导及习题解答》，童钧耕 3310传热学《传热学》（第三版），杨世铭 3311机械控制工程《现代控制理论》，刘豹；《现代控制理论》，于长官 3312机械振动《机械振动》，季文美 3313生产计划与控制《生产计划与控制》，潘尔顺，上海交通大学出版社 3314机械制造技术基础《机械制造技术基础》，翁世修等，上海交通大学出版社1999；《现代制造技术导论》，蔡建国等，上海交通大学出版社2000 3315现代机械设计《高等机械原理》，高等教育出版社1990 030电子信息与电气工程学院 2207信号与系统《信号与系统》，胡光锐，上海交大出版社 2208电子科学与技术概论《电子科学与技术导论》，李哲英，2006 2209信息处理与控制系统设计《线性系统理论》，郑大钟，清华大学出版社2002；或《数字图像处理》(第二版)《Digital Image Processing》Second Edition (英文版)，R. C. Gonzalez, R. E. Woods，电子工业出版社2002（从“线性系统理论”或“图像处理”中选考其一） 2210计算机科学与技术方法论《数理逻辑与集合论》，石纯一，清华大学出版社2000；《图论与代数结构》，戴一奇，清华大学出版社1995；《组合数学》，Richard A. Brualdi著，卢开澄等译，机械工业出版社2001 2211数字信号处理（I）《数字信号处理（上）》，邹理和；《数字信号处理（下）》，吴兆熊，国防工业出版社2212电力系统分析与电力电子技术《电力电子技术基础》，金如麟，机械工业出版社，或《电力系统分析（上册）》，诸骏伟，中国电力出版社1995；《电力系统分析（下册）》，夏道止，中国电力出版社1995 3316网络与通信《数字通信》（第四版），Proakis，电子出版社（必考，占30％）：另按照专业加考70％：无线通信方向、信息安全方向，《数字通信》（第四版），Proakis，电子出版社；或光通信方向，《光纤通信
船舶类型 因分类方式的不同，同一条船舶可有不同的称呼。多数船舶是按船舶的用途分类称呼的。按用途的不同，可分为：客货船；普通货船；集装箱船、滚装船、载驳船；散粮船、煤船、兼用船；兼用船（矿石/油船、矿石/散货船/油船）特种货船（运木船、冷藏船、汽车运输船等）；油船、液化气体船、液体化学品船等。 1客货船 除了载运旅客之外，还装载有部分货物（水线以下的船舱尽可能用来装货）。客货船在要求上与客船相同。 2普通货船 普通货船俗称为杂货船。杂货，也称为统货，是指机器设备、建材、日用百货等各种物品。专门运输包装成捆、成包、成箱的杂货的船，称为杂货船或称普通货船。杂货船有下列一些特征： 1、载重量不可能很大，远洋的杂货船总载重量为10000吨-14000吨左右；近洋的杂货船总载重量为5000吨左右；沿海的杂货船总载重量为3000吨以下（由于货种多，货源不足，装卸速度慢，停港时间长，杂货船的载重量过大会不经济）。 2、为了理货方便，杂货船一般设有2-3层甲板。载重量为万吨级的杂货船，设有5个-6个货舱。机舱位置多数位于中后机型，也有的采用尾机型。 3、杂货船一般都设有首楼，在机舱的上部设有桥楼。老式的5000吨级杂货船，多采用三岛型。 4、许多万吨级的杂货船，因压载的要求，常设有深舱，同时深舱可以用来装载液体货物（动植物油、糖蜜等）。 5、杂货船一般都装设有起货设备，多数以吊杆为主，也有的装有液压旋转吊。 6、大多数杂货船，每个货舱一个舱口，但少数杂货船根据装卸货物的需要，采用双排舱口。 7、不定期的杂货船一般为低速船。航速过高对于杂货船是很不经济的。远洋杂货船约为14节-18节，续航力为12000海里以上；近洋杂货船的船速约为13节-15节；沿海杂货船的航速约为11节-13节。8、杂货船一般都是一部主机，单螺旋桨。 3集装箱船 集装箱船，是专门运输集装箱货物的船舶。可分为三种类型：全集装箱船枣是一种专门装运集装箱的船，不装运其他型式的货物；半集装箱船枣在船的中部区域作为集装箱的专用货舱，而船的两端货舱装载其他杂货；可变换的集装箱船枣是一种多用途船。这种船的货舱，根据需要可随时改变设施。既可装运集装箱，也可以装运其他普通杂货，以提高船舶的利用率。 4滚装船 货物装卸不是从甲板上的货舱口垂直的吊进吊出，而是通过船舶首、尾或两舷的开口以及搭到码头上的跳板，用拖车或叉式装卸车把集装箱或货物连同带轮子的底盘，从船舱至码头的一种船舶。滚装船的主要优点是：不需要起货设备，货物在港口不需要转载就可以直接拖运至收货地点，缩短货物周转的时间，减少货损。 5载驳货船 又称子母船：这是一种把驳船作为“浮动集装箱”，利用母船升降机和滚动设备将驳船载入母船，或利用母船上的起重设备把驳船（子船）由水面上吊起，然后放入母船体内的一种船舶，统称为载驳货船。许多载驳货船的甲板上载有集装箱船。典型的载驳货船有下列四种： 1、普通载驳货船又称拉西式载驳货船（Lighter Aboard Ship简称LASH）。它与全集装箱船一样，也是一种分格结构的船，舱内设有许多驳格，每一驳格内可装4层驳船，甲板上可堆装2层。 2、海蜂式载驳货船又称西比式载驳货船（See-Bee Carrier)。其特点是没有舱口，舱内设有三层全通甲板，驳船的装卸靠船尾升降井内设置的升降平台和小车水平滚动装卸驳船。 3、双体载驳货船又称巴卡恃载驳货船（Barge Aboard Catama-ran称简BACAT）。这种船为双体结构，首部封闭而尾部分开，依靠升降平台和甲板上的滚轮装卸驳船。 4、浮坞式载驳货船又称巴可型载驳货船，系采用母船沉入一定水深，用浮坞船方式将驳船浮进浮出，并可多层装载驳船。 6散货船 散装运输谷物、煤、矿砂、盐、水泥等大宗干散货物的船舶，都可以称为干散货船，或简称散货船。因为干散货船的货种单一，不需要包装成捆、成包、成箱的装载运输，不怕挤压，便于装卸，所以都是
高性能船舶动力定位系统技术分析 摘要：对国外一些船舶动态定位控制系统设计方案的控制精度和响应速度控制 问题等进行了分析和研究，提出了相应的改进方案。根据定位控制系统设备情况 的基本配置，分析了系统的基本工作原理，得到了定位控制系统的基本数学模型 和传递函数，并根据控制系统的工作特性提出了解决问题的方法。该方法采用了 控制系统中的神经网络控制算法，代替了原方案中的多级系统控制算法。与改进 方案的控制性能相比，改进方案的控制性能大大提高。 关键词：高性能；船舶；定位系统；技术分析 1 前言 某造船厂为国外某公司承造的多用途工作船具有向钻井平台输送物资、起锚、消防、救生及拖带船舶和钻井平台等作业功能。根据该船设计任务书的要求，该 船必须配置动力自动定位系统，既能克服自动化操船问题，又能解决该船在大风 浪下的安全作业问题。该系统原由国外某公司进行设计，使用表明，其系统的设 计方案基本可行，但尚有改进之处。本文对该系统的基本设计思路进行了分析和 研究，提出了系统的设计改进方案，仿真结果表明该改进方案优于原设计方案， 可供有关人员参考及借鉴。 2 原设计方案 根据DNV规范及船东的要求，设计方提出了本船动力定位系统的设计方案的 基本配置如下： 2.1电力系统 电力系统包括2台2 000 kW的轴带发电机，2台1 360 kW及500 kW的主柴 油发电机，1台200 kW的应急发电机，12屏的主配电板一个，应急配电板一个，电站设有电站管理系统，可实现自动起停机组、自动并车、转移负载、大功率负 载询问、故障报警及处理功能。电力系统为动力定位系统的侧推、方位推等设备 提供驱动动力，为各设备及控制系统提供工作电源。 2.2推进系统 推进系统包括2台主机及齿轮箱、2根轴系及2个可调桨、2台舵机、艏艉侧推及方位推各1个以及相关的辅助设备等。在推进系统中，方位推与艏侧推、艉 侧推与桨及舵、主机与轴带电机之间可互为备用，能够保证推进系统的有效运性，从而确保动力定位系统的功能能够安全可靠地实现。推进系统的各主要设备均通 过通讯线路与动力定位控制系统相联，可由动力定位系统自动控制或人工操控， 实现动力推进功能。 2.3动力定位控制系统 该系统包括动力定位操作台、便携式定位操作板、动力定位系统控制器等设备。能够实现：手动操作、自动转向、自动定位、自动寻迹航行、自动导航和自 动跟踪目标航行等功能。动力定位操纵台：该操纵台为动力定位系统的主要控制 中心，配有显示器及操纵杆等设备。便携式操作板可作为动力定位操作台的备用 设备，其接线盒分别安装驾驶室的前后台、左右两翼及后操作椅上共5个位置。 动力定位系统控制器：该装置为动力定位系统信号采集、控制信息处理中心。本 船采用的动力定位控制处理器将采集到的各种信号进行分析处理后，送到控制模 块进行运算，并将得出的控制指令发送至所控制的推进或报警设备，实现船舶推 进控制及报警等功能。 3 动力定位控制系统设计原理
第六章 船模自航试验及实船性能预估 为了获得螺旋桨与船体之间的相互作用诸因素，如伴流分数、推力减额分数以及其他相互作用系数，应进行三种试验：船模阻力试验、螺旋桨敞水试验及有附体的船模自航试验。 船模自航试验是分析研究各种推进效率成分的重要手段。对于给定的船舶来说，通过自航试验应解决两个问题： ① 预估实船性能，即给出主机马力、转速和船速之间的关系，从而给出实船的预估航速，验证设计的船舶是否满足任务书中所要求的航速。 ② 判断螺旋桨、主机、船体之间的配合是否良好。如果配合不佳，则需考虑重新设计螺旋桨。 此外，根据实船试航结果与相应的船模自航试验数据，可以进行船模及实船的相关分析，积累资料以便改进换算办法，使船模试验预报实船的性能更正确可靠。 § 6-1 自航试验的相似条件及摩擦阻力修正值 一、相似定律 在船模阻力试验时，我们只满足了傅氏数相同的条件，对于船模的雷诺数只要求超过临界数值。因此， m m s s g g L V L V = 上式中，下标带m 者表示模型数值，带s 者表示实船数值(以下相同)。在螺旋桨敞水试验时，只满足进速系数相同的条件，对于螺旋桨模型的雷诺数也只要求超过临界数值，因此， m m Am s s As D n V D n V = 在进行船模的自航试验时，两者都要求满足，根据几何相似，有： λD D L L ==m s m s 则满足傅氏数相等时有： λV V /s m = (6-1)
满足进速系数相等时有： λn V n V m Am s As = 由于 ()s s As 1V ωV -=，()m m Am 1V ωV -= 故 ()()λn V ωn V ωm m m s s s 11-= - 或 ??? ? ? ?--=s m s m 11ω ω λn n 假定伴流无尺度作用，则m s ωω=，因此，可得： λn n s m = (6-2) (6-1)及(6-2)两式是船模自航试验应满足相似定律的条件，由于船后螺旋桨满足了进速系 数相等的条件，因此在不考虑尺度作用的情况下，螺旋桨实桨及其模型在推力、转矩及收到马力方面存在下列关系： ? ? ?? ? ????===5.3m s Dm Ds 4m s m s 3m s m s λρρP P λρρQ Q λρρT T (6-3) (6-3)式只对螺旋桨说来是正确的，但自航试验是把螺旋桨与船体联系起来统盘考虑的。因此推力与阻力之间必然有： 对于实船 ()s s s 1R t T =- 对于船模 ()m m m 1R t T =- 如果将(6-3)、(6-4)两式联系起来分析，发现两者是不一致的。从推进的角度出发，当满足傅氏数和进速系数相同的条件时，模型与实桨的推力之间确实存在缩尺比三次方的关系。假定推力减额无尺度作用，即t s = t m ，则从(6-4)式看来，实船与船模的阻力之间也应与缩尺比三次方有关才能使两者一致。但是，在《船舶阻力》课程中我们已知，当船模与实船在傅氏数相同时，两者的总阻力并不存在缩尺比三次方的关系，即 3m s m s λρρ R R ≠ 为了克服这个矛盾，需要在船模自航试验中作适当处理后才能进行实船的换算。 二、摩擦阻力的修正-实船自航点的确定 在船模自航试验中，当满足傅氏数Fr 及进速系数J 相同的条件时，则模型与实船之间的各种力基本上是缩尺比的三次方关系，唯阻力之间不存在这种关系。在阻力中，剩余阻力部分实际上也是满足这种关系的，因为在Fr 相同时实船和船模的剩余阻力系数相等，故两者总阻力之间不存在缩尺比三次方关系主要是摩擦阻力部分造成的。为了使试验中各种力都存在缩尺比三次方的关系，需对阻力进行修正(实际上是对摩擦阻力修正)，人为地将其硬凑成三次方关系。 (6-4)
（一）设计要求及船体主要参数 设计要求： 航速：V=14.24 kn；排水量：Δ=16694 t 船体主参数： 船型：单桨、球首、球尾、流线型挂舵、中机型多用途远洋货船。 利用海军系数法，根据母型船主参数估算设计船体，如下： 单位母型船设计船 排水量Δt 20800 16694 设计水线长L WL m 144.20 134.01 垂线间长L PP m 140.00 130.01 型宽B m 21.80 20.26 型深H m 12.50 11.62 设计吃水T m 8.90 8.27 桨轴中心距基线Z P m 2.95 2.74 方形系数C B 0.743 0.725 （二）船舶阻力估算及有效马力预报 2.1 有效马力预报 母型船的有效功率数据如下： 航速Vm/kn 12 13 14 15 16 17 有效功率 P Em /hp 满载2036 2655 3406 4368 5533 7017 压载1779 2351 3007 3642 4369 5236
110%满 载 2239 2921 3747 4805 6086 7719 根据海军系数法对航速以及有效功率进行变换： 公式：V Vm =(? ?m )16 ； P E P E m =(? ?m )76 变换如下： V m (kn) 12 13 14 15 16 17 V(kn) 11.57 12.53 13.50 14.46 15.42 16.39 P Em (hp) 满载 2036 2655 3406 4368 5533 7017 压载 1779 2351 3007 3642 4369 5236 110%满载 2239 2921 3747 4805 6086 7719 P E (hp) 满载 1575.28 2054.21 2635.27 3379.58 4280.95 5429.14 压载 1376.44 1819.00 2326.56 2817.86 3380.35 4051.16 110%满载 1732.34 2260.02 2899.10 3717.69 4708.82 5972.29 根据以上数据可作出设计船的有效功率曲线如下： 从曲线上可读取，当V=14.24kn 时，对应的有效马力为=3194.82hp 。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/804264667.html, 高性能船舶动力装置发展前景 作者：伍赛特 来源：《水运管理》2019年第06期 【摘要】为使高性能船舶选择适合的动力装置，介绍高性能船舶的特点及其总体发展趋势，阐述其動力装置的相关应用及技术特点，并对未来发展趋势进行展望，认为：中小型高性能船舶动力装置宜采用柴油机，而大型高性能船舶则更适于采用燃气轮机或柴-燃联合动力装置，高性能船舶以其卓越的性能在相关领域依然会长期保有其独特的技术优势。 【关键词】高性能船舶;柴油机;燃气轮机;内燃机;联合动力装置 0 引言 高性能船舶是从20世纪30年代开始逐渐发展的一类新型船舶，其种类繁多，是船舶发展中最具创造性、最富有活力的类型，具有高航速、高适航能力、高隐身性和高效费比等特点。探索、研究和开发高性能船舶的出发点是：采用与常规船舶不同的支承方式和流体力学作用，使船舶既能够利用水体的支承作用，同时又能够摆脱船体表面水摩擦阻力和自由表面兴波阻力的束缚，实现船舶的高速航行。 经过几十年的研发，高性能船舶的设计、建造和运营技术已经较为成熟，业界已经研发出各具特色、不同类型的高性能船舶，满足了航运界和军方对船舶在各种水面的运输和作战的特殊要求。 1 高性能船舶动力装置 1.1 船用动力装置类型 高性能船舶首要的特点是高速。排水型船舶经过船型改进，其航行阻力下降提高了推进效率，推进动力机组强化度的提高及单位质量比功率的增加提升了推进动力。气垫船利用气垫的浮力、水翼艇利用水翼的升力来承载船舶质量，为大幅度提高航速创造了条件。但是，航速对船舶本身质量的变化十分敏感，要求动力系统质量轻、体积小、功率大、转矩特性合理、燃油消耗率低。高性能船舶主要设计目标是在满足推进要求的条件下，动力系统的总质量最小，船舶有效负荷达到最大。 船用动力装置包括蒸汽轮机、核动力、电动机、燃气轮机、汽油机和柴油机，其中：蒸汽轮机和核动力虽然可以达到很大的功率，但仅适用于大型船舶;燃气轮机和柴油机一般适用于中小型船舶;汽油机功率则较为有限，可作为小型船舶的主要推进动力。具体来看： （1）燃气轮机转速变化的灵活性较低，其在持续功率时转速可变化的范围为 20%～ +10%，在此转速范围内转矩降低较快。[1]采用燃气轮机作为气垫船的动力时，需要独立改变
High speed vessels of semi-displacement type are often equipped with appendages such as trim tabs, stern flaps and wedges to control the trim angle and improve the resistance performance. However, dynamic instability can be occurred if dimensions of those appendages are not suitable for the hull. So it is important to predict effects of appendages on the running attitudes of a vessel and choose proper dimensions of appendages at initial design stage. There are many researchers that calculate running attitudes of high speed vessels in calm water and in waves. Especially, steady states of prismatic planning hulls were theoretically predicted in some previous researches. In this paper, running attitudes of a semi-displacement vessel are predicted by theoretical methods, and model tests are carried out to verify theoretical calculations. Present calculations are based on previous formulas for prismatic planning hulls and developed to be applied to semi-displacement round bilge vessels. High speed model tests for the vessel with various trim tabs are performed in Seoul National University towing tank. Vertical motions in calm water are measured at various Froude numbers, and those are compared with calculation, results. Running attitudes of semi-displacement vessels are significantly changed at high speed and thus have an effect on resistance performance and stability of the vessel. There have been many theoretical approaches about the prediction of running attitudes of high-speed vessels in calm water. Most of them proposed theoretical formulations for the prismatic hard-chine planing hull. In this paper, running attitudes of a semi-displacement round bilge vessel are theoretically predicted and verified by high-speed model tests. Previous calculation methods for hard-chine planing vessels are extended to be applied to semi-displacement round bilge vessels. Force and moment components acting on the vessel are estimated in the present iteration program. Hydrodynamic forces are calculated by 'added mass planing theory', and near-transom correction function is modified to be suitable to a semi-displacement vessel. Next, 'plate pressure distribution method' is proposed as a new hydrodynamic force calculation method. Theoretical pressure model of the 2-dimensional flat plate is distributed on the instantaneous waterplane corresponding to the attitude of the vessel, and hydrodynamic force and moment are estimated by integration of those pressures. Calculations by two methods show good agreements with experimental results. The Effect of Appendages on the Course Keeping Ability of a Semi-Displacement
船模阻力实验 船舶与海洋工程2班3008209004 陈远 一、实验目的 通过船模实验，确定实船阻力和有效马力； 分析比较船型的优劣； 提供设计应用的优良船型资料及阻力的图标或公式等。 二、实验准备及安装要点 船模在拖曳水池中进行阻力实验，必须进行一系列实验准备工作。 1.制作船模：船模与实船要求几何相似，并表面光洁，加工误差在一定的范围内。 2.激流：一般应用的激流方法是在船模首垂线后L/20处，装置直径为1毫米的金属激流 丝。 3.称重：按縮尺比的要求计算喜欢摸的排水量并进行称重，加压载，以满足实验所要求的 型排水量和吃水。 4.安装：船模安装在拖车上，应使其中纵剖面与前进方向一致，拖力作用线位于中纵剖面 内，其作用点在水线面附近的位置上并保持水平。试验中的进退、纵摇、升沉运动应不受限制。 三、模型参数和实验数据 1，阻力实验相关参数 满载池水状态水线长度：L=3.803m 满载池水状态浸湿面积：S=2.737㎡ 模型縮尺比： =40
实验水温： t=淡水20°C 2,满载池水状态船模拖曳阻力实验数据 四、阻力换算 二因次法： )(tm fm fs ts C C C C -+= 淡水20°C ，）（s m /100374.012 6 -?=υ ，3 998.16/kg m ρ= 20.075(lg Re 2) Cfm = -，Re vl m υ=，2 12Rts Vs Ss ρ=,2,Vs Ss Sm λ== 数据处理如下表：
附图： V R 曲线1、m m
2、有效马力曲线 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Vm(m/s) 60005000 40003000200010000 P e (k w )