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高性能船水动力原理与设计讲解

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“高性能船水动力原理与设计”思考题及部分答案整理

1. 何谓高性能船,其特点是什么?

答:具有高水平的综合航海性能,以及具有完善的满足其使用要求的船舶功能,这样的船统称为高性能船舶。特点:航速高;优良的耐波性能;载运能力较大;经济性好;优美的造型和舒适的舱室空间环境。

2. 高性能船的种类有哪些,其中哪些是排水型船?哪些是水动力支撑?哪些是空气动力支撑?

答:小水线面双体船;滑行船;水翼艇;气垫船;地效翼船。排水型:小水线面双体船;穿浪双体船。水动力支持:水翼艇。空气动力支持:气垫船;地效翼船。

3.船型和兴波阻力的关系?P9

理论分析和实验表明,在固定的船体参数条件下,舶型的改变

对兴波阻力的影响很显著,其中影响最大的是横剖面面积曲线形状,

其次是肋骨线型。

船型设计的主要着眼点之一就在于寻求使兴波阻力最小的船型。

对于高性能船,兴波阻力与船体的线型密切相关,其线型设计需要能精确的计算其兴波阻力。

4. 线性兴波阻力理论在船型设计中的作用?

当船型参数中船宽B与长度L之比和船宽B与吃水T之比都很小时,就称此船型为薄船,由薄船建立的兴波阻力理论称为薄船理论。

吃水与船长和吃水与船宽的比值都很小的船型称为扁船,由扁船所建立起来的兴波阻力理论称为扁船理论。

对普通的船来说,宽度和吃水与长度相比都很小的,可近似看成细长船;用细长船建立起来的兴波阻力理论称为细长船理论。

米切尔积分计算兴波阻力。

5.船型的概念,船型包含那些内容?P9

所谓船型它包括两个方面的内容:

一是表征船体形状的特征参数即尺度和系数

二是船体形状即线型

横剖面面积曲线形状(沿船长方向变化)

肋骨线型

首尾端轮廓线形状。

6. 随体积傅氏数变化,船舶的航态如何变化,如何划分三种典型航态?

答:用体积傅氏数表征船舶的相对速度,船在航行时在垂直方向上的平衡关系为:

1)排水航行状态:当0

2)过渡状态:当1

3)滑行状态:当3>Fr,船体被托在水面上航行,仅有一小部分船体和水面接触,吃水减小,静浮力减小,艇体几乎完全由流体动升力支持。

瘦长船舶:船的长宽比较大的船舶,尤其是高速排水式的船和瘦长船型最为接近。

船型:包括船的外观形状,尺度,特征参数以及型线。

7. 影响耐波性的船型参数有哪些?(图2-4)P10

1)贝尔的耐波性品级指标中影响耐波性的船型参数有哪些?

2)莫尔在研究船型与耐波性的关系中,影响纵向运动的船型参数有哪些?

答:1)有6个参数:中前水面面积系数C

WF ;中后水面面积系数C

WA

;吃水船

长比T/L;C/L,其中C为龙骨截至点至首垂线距离;

中前竖向棱形系数C

VPF ;中后竖向棱形系数C

VPA

2)由纵摇角有义值公式可知有如下几个参数:水线面系数Cw,方形系数Cb,

浮心在中横剖面前的纵向位置相对船长的百分比L

CB

,船长比船宽L/B,船长比吃

水L/T,实船纵向质量惯性半径R

yy

8. 常用高速方艉圆舭排水型船阻力计算方法有哪些?图谱方法有哪些?P16

答:有图谱法和回归分析法。图谱法有:英国皇家物理实验室的高速圆舭NPL 系列图谱法;原苏联的《方尾图谱》法,瑞典SSPA高速小型排水型艇系列。9. 单体圆舭高速船的船型特点?

答:书13页(1)船的长度较长。长度系数ψ=L/ v1/3的增大对于快速性还是耐波性来说都会有好处,增大船体的瘦长比使静水阻力和波浪阻力都能减小。瘦长比为10的极瘦的船即使是在高海情下,速度损失也不会超过5%。(2)船底横向斜升角较大,向深V发展. 船底升高越大,冲击加速度越小。(3)船的排水体积和重量后移。(4)干舷适当。首部较尖(水线进角较小)的艇,因储备浮力比较小,首部干舷往往需要加大。这有利于保证避免甲板的上浪和淹湿。

10. 方艉船型的水动力特点?

答:随着航速的不断提高,方艉船的尾部水流的流动情况也在不断地变化。在低速时,因为方尾尾部水流不能沿着船体的底部和两侧向后迅速脱离开船体,所以在尾后形成大量的漩涡。在Fr>0.45的高速时,船尾部的水流具有足够的动能以克服粘性的影响而迅速脱离船的尾部。方尾尾板之后不再出现漩涡,而是船侧和船底的水流在船后某个位置发生交汇,形成“空穴”。这段长度称为“虚长度”,相当于增加了船体长度,使船体的修长度系数加大。同时,又使船长Fr数减小。可以减小兴波阻力,从而降低兴波阻力。

11. 方艉船型的特征参数(b/B,β)及其对水动力性能的影响?P24

答:相对尾板宽度b/B和尾封板底部横向斜升角β都是表达方尾特征的船型参数,反映方艉船后体收缩程度的无因次量。b/B越小,β越大,则方尾的尾板面积越小,说明船的后体相对尖瘦,这在低速时对减小船体的粘压阻力有利;反之,即收缩程度越大,则在高速时对减小船体的兴波阻力有利。低速时后体的收缩程度直接影响到漩涡水流区域的大小,高速时,会影响到“虚长度”的大小。

12. 为什么深V船型的耐波性好?P32

答:深V型船的砰击概率要比与它相当的圆舭型船低得多,这主要是因为深V型船吃水深,尖舭的折角线无论是对横摇运动还是纵摇运动都有更大的阻尼作用,因此在同等情况下横摇幅度和纵摇幅度均比一般圆舭船小。同时,由于横向斜升角越大,吃水较深,对减小纵摇运动幅度有利。深V型船的后体均保持有较大的底部横向斜升角,这使得其纵摇轴更接近于艇的重心纵向位置。因此纵摇固有周期应当比常规的圆舭型艇要短,在风浪中更容易引起谐振。

但由于纵摇轴移到舯部件,则不仅转动惯性半径减小而且转动力矩减小。可以认为这是深V型船首部冲击加速明显减小的主要原因。

13. 单体深V高速船的船型特点?P25

答:①横剖面呈V字型,舭部呈折角尖舭形状,底部横向斜升角β≥20°,横剖线呈直线或近乎直线②首部附近的龙骨下沉到基线以下即反向龙骨坡度,甚至形成类似于球首的形状,横剖面更加升V③整个后体横剖面底部斜升角β设计成不变或几乎不变,以增加尾板附近的升沉和横剖面积④后体设有短舭龙骨和尾鳍⑤船体形状简单,易建造。

14. 试比较深V船型与常规圆舭船型的水动力特点?P30

答:①阻力:随着航速的升高,深V船型的尾倾比圆舭型要好,且低速时浅水阻力要好,说明升V船型在浅水中达到的航速比圆舭型船要高②耐波性:与圆舭型船相比,深V船型斜升角大于20度,发生的纵摇较小,垂向加速度较低,顺浪时显著减小了首摇,因而具有非常好的航向稳定性③稳性:由于横剖面呈V 型,在舭中型深相同的时,深V型船比圆舭型船重心要高,但深V型船有较大的

型宽和丰满的水线面,因此稳性好得多。

15. 画出典型圆舭和深v船型横剖面图。

16. SSB的作用?P33

答:①SSB首增大了船舶的阻尼力和静回复力,减小了纵摇运动②SSB船型在短波时对升沉幅值的响应低于常规船型,在长波时则相反③SSB带有固定的减纵摇鳍,明显减小纵摇和升沉

17. 据试验结果,书(P34~37)分析不同参数的SSB首对阻力和耐波性的影响。答:形状变化对其运动影响:随着剖面宽度的依次增大,纵摇的的幅值和加速逐渐减小。深度的影响:改变SSB的浸水深度对减小船的剩余阻力有明显的效果,但对运动性能影响不大。

18. 高速双体船的船型特征及其优缺点?P38

答:普通双体船是由两个对称的,具有相同线型且平行布置的水下部分(片体)组成。两片体在水面以上由连接桥牢固的连接在一起,连接桥的底部距水面有一定高度,用特殊形状的外板来封底。

优点:①片体的长度系数和长宽比较大,航速较高时仍能保持低兴波状态,明显减小兴波阻力和形状阻力,因此具有良好的快速性②良好的居住条件和宽敞的甲板面积,能有效降低自重和造价③稳性好静水中横摇衰减快,则在不规则波上摇摆消失得快④两螺旋桨轴线和片体间距较大,因而双体船具有良好的操纵性和机动性⑤受侧风时比单体船产生的横漂小⑥双体船推进器位于片体的中纵剖面上,处于船体的伴流中,浆效更高⑦双体船稳性好,卸货时不必严格按配载表进行。缺点:①片体间存在兴波干扰,增加了阻力②湿面积大,片体间绕流速度高,因此摩擦阻力较大③船壳面积大,相同载重时排水量较大,从而增加了阻力。19. 高速双体船的阻力特性,分析两片体间干扰阻力产生原因?P39

+Rr+△R,其中△R是两片体间的附加干扰阻力,它是由兴波干扰和粘答:Rt=R

f

性干扰组成,是双体船特有的阻力成分。其中波系干扰既发生于首、尾横波系间,也发生于不同片体的散波系。双体船两片体的散波在中心线处发生交汇而产生干扰。双体船的片体绕流与孤立的片体的绕流之差别是前者为非对称的,由于内侧的绕流受到两片体的挤压,流速明显增大,只是片体内侧的边界层厚度发生变化,甚至导致漩涡而产生粘性干扰。

20. 临界速度和无效干扰速度概念,画出典型普通高速双体船的兴波阻力曲线并分析其特点?P42

答:临界速度:对两个并列的片体研究表明,Fr=0.5是区分低速双体船和高速

双体船的临界航速Frc。

无效干扰速度:船模试验表明,存在一个傅汝德数Fr0,当Fr> Fr0时,则高速双体船片体间的兴波处于无干扰或有利干扰状态。(阻力曲线略)

曲线分析如下:对于FrFrc =0.5时,双体船的兴波阻力随着航速的增加而降低,此时兴波阻力曲线上的微小波动主要

是由于片体间的散波干扰所引起,横波的干扰始终处于有利的状态。

21. 分析修长度系数及片体间距对双体船阻力影响?P43~45

答:1、修长度系数增加使片体间的阻力干扰减弱,特别是使片体间的兴波阻力附加干扰减弱。可见双体船型适合于高速航行。当设计的双体船必须采用较小的片体间距时,其片体尺度和船型系数的确定应利用行波干扰特性以获得最小的兴波阻力是完全可能的。

2、双体船的兴波附加干扰阻力与片体间距有关,片体间距决定了两个片体间散波交汇点的位置及横波的重合程度。片体间距越大,则散波交汇点的位置越推向船后,横波的重合度越小,片体间的兴波干扰越小。

22. 如何估算双体船阻力?有哪些方法?P51

答:1、阿尔费里耶夫高速双体船剩余阻力图谱

2、利用双体母型资料和影响系数估算双体船的阻力

3、利用单体母型船资料和图谱估算双体船的阻力。

23. 试分析双体船航行升沉与纵倾变化的特点,设计中如何计及其影响?

在Fr=0.4~0.7的范围,由于片体干扰的结果使双体船的纵倾角比单体船明显增大.而片体间距越大,干扰效应影响越小,双体船的纵倾越接近单体船的情况. 在这个航速以外,干扰影响很小.同时还发现: 干扰对纵倾影响最严重的速度范围也正是在相对应于阻力干扰最不利的航速范围.

在的速度范围,双体Fr<0.5船的下沉值比单体船要大,而且随着航速增大而增大, 在Fr=0.5 附近达到极大值.在Fr<0.5的低速和中速范围, 对于双体船必须要考虑由于船体过大的下沉所需要增加的干舷值和连接桥底部与水面的最小间隙值, 这是与单体船所不同的.

当Fr>0.5时随着片体长宽比的增大,无论是双体船还是单体船它们的航行纵倾角将随着Fr的增大而减小,而在Fr=0.5附近船体的下沉也将有所减小.

24. 为什么双体船会发生螺旋运动?

双体的存在使小水线面双体船的横向尺度增大、横向尺度与纵向尺度很接近, 所以使双体船的横摇固有周期与纵摇固有周期也很接近。这样, 船舶就容易发生横摇与纵摇的耦合运动, 使乘客感觉仿佛船舶在作“螺旋”运动。人们生理上对这种运动感觉极不舒服, 极易产生晕船。

25. 小水线面双体船的船型特点?

答:SWATH的主船体是由两个相同的片体和一个横向连接桥组成。连接桥不与睡眠接触,但它可以提供全部的使用空间和较宽的水线面积。SWATH的片体可以分为上下两部分。上部分为支柱,它穿过水表面,其水平剖面为一窄长的对称翼剖面,下部称为下体或潜体,它

是一个细长体,其横剖面一般是圆形,或椭圆形,或由不同半径的圆弧和直线组成的横截面。

26. 小水线面船优缺点? 盘5

答:一、主要优点:

1、在高航速时,静水阻力性能和波浪中阻力性能好。

2、推进效率高。

3、耐波性能好,能在恶劣的海况下平稳的航行。

4、具有宽广的甲板面积和充裕而规整的使用空间,有利于总体布置。

5、低速时船的回转性较好。

6、建造成本低,建造周期短。

7、静稳性好,具有较强的生存能力

二、主要缺点:

1、湿面积大,摩擦阻力较大。

2、船体结构重量比相同排水量的单体船要大。

3、SWATH的吃水和船宽要大于相当排水量的单体船。

4、由于要保证较高航速时的纵向运动的稳定性,SWATH均需要安装前后稳定鳍及其控制系统。

5、回转半径较大。

6、对小型SWATH来说,由于下体横向尺寸的限制,推进系统的安装比较复杂。

7、舾装、辅机设备数量较多,要求高,重量大。

27. SWATH的性能特点?P77

答:1、快速性方面:首先是双体之间的兴波干扰以及由此而引起的对兴波阻力大小和变化规律的影响;其次是由于双体对片体间的水流产生“阻塞”效应,不但增加了水流的速度,而且也引起了横向流动,使水流复杂化。

2、耐波性方面:双体的的存在使小水线面双体船的横向尺度增大、横向尺度与

纵向尺度很接近,所以使双体船的横摇固有周期与纵摇固有周期也很接近。这样一来,船舶就容易发生横摇与纵摇的耦合运动,使乘客感觉仿佛船舶是在作“螺旋”运动,极易晕船。但采用稳定鳍等减摇设备后,这种耦合运动并不严重。

3、片体细长引起的问题:由于片体排水体积的主要部分被分布在距水面较远的主体中,所以船作摇摆运动时的兴波阻尼较小。这样粘性引起的阻尼将与兴波阻尼属于同一个数量级而在运动特性计算时必须计入。在运动性能分析计算时考虑粘性阻尼的影响是SWATH性能研究的一个特点。而单体船运动性能计算时一般都忽略粘性的影响。

4、纵向运动稳定性问题:SWATH由于其水线面面积很小,与单体船相比,其纵向静复原力矩也很小,不足以平衡高速航行时作用在船上的水动力纵倾力矩和其他干扰力,所以其纵向运动是不稳定的。

5、横向波浪诱导载荷问题:对于SWATH来说,其横向强度是结构强度问题的首要内容。

这是因为片体形状窄长,而侧向面积又相对较大,故横向波浪诱导载荷较大。这样,保证横向连接桥本身的结构强度和它与支柱连接处的结构强度应该是SWATH 结构设计首先要考虑的内容。

28. SWATH的快速性特点,单支柱SWATH兴波阻力公式中包含那些部分?双支柱呢?

答:1、单支柱SWATH兴波阻力公式中包含六种成分:左右支柱兴波、两主体兴波、同一侧支柱—主体间的干扰、两主体间的干扰、左右支柱间的干扰以及不同侧支柱—主体间的交叉干扰。

2、双支柱的兴波阻力公式中,除了以上单支柱包含的成分外,还有:同一侧两支柱间的兴波干扰、首支柱—主体间的干扰、尾支柱—主体间的干扰以及不同一侧支柱—主体,支柱—支柱之间的交叉干扰等。

29. 为什么称小水线面双体船是全天候船舶,试分析其耐波性能?

小水线面双体船在高航速时,静水和波浪中阻力性能好推进效率高耐波性能好,能在恶劣的海况下平稳的航行。故称小水线面双体船是全天候船舶。

①波浪中运动的幅值和加速度均大大小于相当排水量单体船

②垂荡、纵摇、横摇运动的自然周期较长。这样,有可能避开了不规则海浪中出现最频的谐波的周期,从而降低了在海上的运动响应,也有助于提高船员和旅客的舒适感。

③比较易于使用较小面积的鳍消减纵摇。SWATH因为水线面极小而且水线长度小,故引起纵摇的波浪扰动力矩较小,可以利用稳定鳍减其纵摇运动。30. 为什么小水线面双体船纵向运动预报要考虑粘性响? P86

由于片体排水体积的主要部分被分布在距水面较远的主体中,所以船作摇摆运时的兴波阻尼较小。这样粘性引起的阻尼将与兴波阻尼属于同一量级而在运动特性计算必须计入。一些船模试验测量结果已证实了这样处理的必要性。

31. 为么小水线面船通常纵向运动不稳定?如何改进? P77

答:因为较小的水线面及深潜的下体使SWATH得纵向恢复力和力矩远比常规单体船的小,容易产生较大的纵向运动。

有效的改进办法是:在两个片体首、尾端的内侧增设主动或被动的稳定鳍。

32.鳍的作用及其对耐波性影响?P88

答:鳍的作用主要是为了消减SWATH的纵摇运动。

鳍对耐波性的影响:

(1)设置鳍有利于提高SWATH的耐波性,尤其是有利于减小艇的运动幅度。(2)鳍的纵向位置对SWATH的耐波性影响不大。

(3)鳍尺度对SWATH纵向运动的影响较大。鳍的尺度越大,鳍所提供的有利纵向恢复力和力矩也就越大。

(4)首鳍和尾鳍的联合使用比单独使用更有利于改善SWATH的耐波性。33.WPC的船型特点,画出典型WPC横剖面形状?

答:WPC的体积弗洛德数一般在2.0~3.0之间,修长度系数在7.5~8.5之间(有阻力选择)。

船体船的片体基本上都选用尖舭深V形式,首龙骨可下沉到基线以下。WPC的航速较高,而且通常在尾部安装喷水推荐装置,所以它的尾端必须采用方尾。浮心纵向位置与航速有关,Fr越低,则LCB的位置越靠前。连接桥有直壁式和拱形两种形式。中央船体在首部的龙骨采用下垂的形式,可缓和在大波浪中中央船体首底部所受到波浪的砰击,同时可以提供储备浮力。

34.如何选择WPC的横剖面形状?尾端形状及首端形状?

答:1、横剖面的选择:为了增大片体首底部的横向斜升角,一般采用首部龙骨下沉的方式。

双折角线适用于有较大的舱容以及较低的巡航傅汝德数要求等。单折角线适用于较小的排水量和较高的相对速度的船舶。

2、尾端形状的选择:对于排水量小、高速的WPC,取大的收缩系数和较小的横向斜升角β

值可获得较大的虚长度和动升力,提高快速性。对于排水量大、低速的WPC,为

提高耐波性,可取较小的收缩系数和较大的β值。

3、首端形状的选择:采用极深V形的横剖面形状,龙骨可下沉到基线以下。WPC 的水线

半进角可取为7o~11o。对高速轻型WPC水线半进角可减小到6o以下,这样可以使丰满的型线在船舯附近开始,以获得较小的方形系数。

35.影响WPC性能的主要船型参数有哪些?并分析之。

答:1、片体的长度系数和长宽比。当WPC的容积傅汝德数在2.0~3.0之间,修长系数在7.5~8.5之间时可获得较好的阻力性能。

2、横剖面的形状。从提高耐波性的角度来考虑,WPC的片体几乎都采用尖舭深V 形式,

其水面以下的横剖面的形状与单体深V船型没有什么区别。

3、艉端形状。WPC的航速较高,而且通常在尾部安装喷水推进器,所以它的尾端必须采用方尾。

4、首端形状。片体首端通常采用极深V形的横剖面形状,龙骨可下沉到基线以下,以增加首部横剖面的深V度或形成SSB形首。这样可增大阻尼,避免艇首底部出水,从而减小波浪的拍击。

5、浮心纵向位置(LCB)。由于WPC航速较高,浮心纵向位置对艇的性能将产生不可忽略的影响。如果Fr越低,LCB的位置越靠前。

36. WPC的快速性和耐波性特点?

答:快速性特点:与单体船相比,低速时WPC的静水阻力波动现象较为明显而且阻力值比单体船型要高。显然WPC不适合在低速时航行。高速时,不仅静水阻力小而且波浪增阻也小,证明了WPC在风浪中具有高速航行的能力,而且航速越高越能发挥WPC的性能优势。

耐波性特点:在低速时,WPC的运动性能与单体船相当,波浪增阻明显小于单体船。在高速时,WPC的阻力和运动性能明显的优于圆舭和深V型船,这证明了WPC 高速和高耐波性能的优势。

37.比较WPC和WPM(中央船体带SSB)的阻力和运动性能.?

答:(1)对于WPC,由于片体间的兴波相互干扰,船的阻力曲线上总存在有明显的阻力峰现象。只有当间距很大时,这种不利的干扰才会减弱。但是片体间距太大会对连接桥的强度不利Fr=0.5附近不利干扰很强,剩余阻力达到峰值。当Fr>0.7时以后剩余阻力进入有利干扰。所以对于WPC,设计傅汝德数Fr一般应取在0.7以后,才能获得有利的阻力性能。

(2)对于WPM,试验表明在相同的排水量情况下,由于半潜体的存在使双体船的阻力峰大大消减。穿浪三体船总阻力的减小主要是由于剩余阻力大幅度地减

小,特别是在Fr=0.5附近的不利干扰得到明显改善。虽然三体船的湿表面积有所增大,摩擦阻力也有增加,但是整个航速范围内的总阻力都有所减小。(3)有耐波性试验数据可知,与WPC相比,WPM的某些耐波性指标有明显的提高。特别是船体的纵摇有进一步的改善。试验表明,中央船体上加装半潜体能够改变船体摇荡和首尾升沉加速度峰值的相位及幅值,相位向高频方向移动而幅值有所降低。说明WPM耐波性的综合水平较优,而且阻力性能也比WPC好得多。WPM 在波浪中航速越高,耐波性越好。

38.高速三体船的船型特点?

答:三体船的修长系数要比单体船大得多,由于中央船体的水线面相当瘦长,所以横稳心半径要减少一半以上。因此三体船的两个侧船体的主要功能是用来增加横稳性的。三体船的长宽比约为14:1,这对于降低兴波阻力是特别有效的,而且船体的湿表面积增加不多,因此

三体船的总阻力要比双体船还小,特别是高速时能有效地提高快速性。

高速三体船的其他特点是:船长长,耐波性能和推进性能比单体船好,有较宽敞的甲板面积,可为直升机和武器装备提供理想的舯部平台。回转与操纵性能与同类的单体船相当。

其次是造价低、经济性好,排水量可以向大型化发展。

39. 瘦长船舶概念,写出单体,双体,三体密切尔积分阻力计算公式,理解其物理含义.

船的长度和船的宽度之比很大的那些船。公式相当麻烦,书上第七页有详细过程40.滑行艇的艇型特点?画出常见的滑行艇剖面形状。

一、主尺度及主要船型系数(太多具体见ppt)

1.宽度

2.尾部宽度

3.艇长

4.吃水

5.重心纵向位置

二、剖面形状

1.横剖面

2.纵剖面

3.水平面形状

三、改善滑行艇性能的措施

41.影响滑行艇性能的主要尺度及船型参数有哪些?

答:1、折角线宽度、艉部宽度、艇长、吃水、重心纵向位置和面积负荷系数。

2、增加宽度就相当于增大滑行面的展弦比,可以提高滑行效率。如果随着艇宽

的增加,重心位置允许相应后移,以保持冲角出于有利状态,则增加宽度可以提

高滑行效率。反之,如果重心位置固定,宽度增加的同时浸湿长度几乎不变,则

由于浸湿面积增加使摩擦阻力增加,而相应的纵倾角减小使剩余阻力减小。所以

在确定重心位置时需要与重心位置相配合。从提高滑行效率出发,应尽可能达到

或接近有利宽度。所以说宽度是影响性能的重要参数。3、与排水船不同,滑

行艇的重心纵向位置时十分重要的参数,它对滑行艇性能有很大影响。从减小阻

力出发,重心后移是有利的,因为它对应较大的有利宽度,而使滑行效率提高。

但是对避免海豚运动和冲击加速度都会带来不利的影响,须要很好的加以协调。

过于偏前的重心位置,往往会使设计航速时的纵倾偏小,阻力增大,但是使起滑

时的纵倾和阻力都降低。纵倾减小对波浪中的运动响应和冲击加速度都是有力

的,但低速航行的阻力会增加,航向稳定性恶化,在迎浪航行时甲板易上浪,随

浪中的失操现象也更容易发生。所以说重心纵向位置也是影响性能的重要参数。

42. 为什么宽度和重心纵向位置是影响性能的重要参数?

1.增加宽度相当于增大滑行面的展弦比,可以提高滑行效率。

2.随着艇宽的增加,重心位置允许相应后移,保持有利冲角。

3.若重心位置固定,宽度增加时浸湿长度几乎不变,则浸湿面积增加,摩擦阻力增加,纵倾角减小,可以减小剩余阻力。

重心纵向位置:

1.重心偏后时,对应较大的宽度,减小阻力提高滑行效率。但不利于避免海豚运动和减小冲击。

2.重心偏前时,减小了起滑时的纵倾和阻力,有利于避免海豚运动和减小冲击。但增加了低速航行的阻力,降低航向稳定性,迎浪航行时甲板易上浪,风浪中易失操。

43 滑行艇的横稳性特点?

答:滑行艇在静浮和排水状态下航行时的稳性与一般排水船没有什么区别,只是

由于长宽比较小通常横稳心高度比排水船要大,稳性是没有问题的。然而,随着

滑行艇航速的提高,静横稳心会变得越来越差,特别是在进入即将起滑的越峰状

态时,滑行艇的横稳性最差。一般认为当容积傅氏数2<<3时的横稳性最危

险。当滑行艇完全进入滑行状态时的横稳性一般来说要比其排水航态时要好,

这可以从滑行艇的横倾角随航速的变化试验曲线得到证明。

44. 滑行艇的纵向运动稳定性特点、MUNK力矩概念?海豚运动概念, 试分析

其产生原理及其影响因素。

答:海豚运动:当设计不当,艇在较高的滑行速度,甚至是在某一较低的滑行

速度上都有可能出现纵向运动不稳定的现象,即艇在纵向产生周期性激烈的摇荡

运动,同时伴随有周期性的垂荡,通常把艇的这种不稳定的运动称为“海豚”运

动。

纵向运动稳定性的特点:根据受力分析,排水式船在满足下面的两个平衡条件,则船的运动状态就是稳定的:

(1)流体压力在垂直方向上的分力应等于艇的重量;

(2)流体动压力之合力的作用点应与艇的重心在同一垂直线上。

纵向运动稳定性主要与航速、重心和纵向惯性半径有关。重心取决于滑行艇的总布置,惯性半径主要取决于重心纵向位置和滑行艇底部的形状,特别是尾部的形状

45 改善滑行艇性能措施有哪些?

答:①增加折角线宽度,避免艉部折角线宽度过窄。

②为避免海豚运动和符合总布置要求,重心纵向位置设在舯前。

③减小底部斜升角以获得大的动升力。

④为了改善滑行艇性能,还可以采用一些特殊措施:艉部附加压浪板、舭部设舭放溅条、底部槽道纵向贯通。

46 为什么滑行艇不能向大型化发展?

答:滑行艇所获得的流体动支持力与艇体尺度之平方成正比,而艇重则与尺度的立方成正比。显然若保持艇的航速不变而增大滑行艇的尺度时,艇的流体动支持力的增加却跟不上艇重的增加,因此势必造成滑行艇下沉以增大静浮力来保持艇体的垂向平衡,此时艇的阻力将增大,航速降低,即大大降低。以致艇速不能达到>3.0而处于非滑行状态

47 分析滑行艇的滑行原理?

答: 随着航速的不断增长,特别是当容积弗洛德数大于3.0时,船舶周围的流体压力场急剧变化。如果船体的形状能充分利用这一流体压力场,使运动的船体能获得足够大的流体压力铅垂向上的分量,以此来支持绝大部分的艇重。

48 滑行艇的动负荷系数与静负荷系数概念?

=△/0.5ρv2B2

动负荷系数:C

B

静负荷系数:C△=△/rB3

49系列62滑行艇阻力图谱表达?

该系列的主要参数及其范围为:

长宽比: L/B=2.00~7.00 选择了五种不同长宽比的模型;

面积系数: AP/ V 2/3= 5.5~8.5; AP为不包括防溅条在内的滑行艇底部投影面积。

重心位置:将重心置于艇底投影面积Ap的形心之后为:0%L~12%L

图谱表达式的函数关系Rt/Δ=f(Δ , CB , ξ/B)

图谱中CB为动载荷系数,

Rt/Δ为单位排水量的总阻力值,

ξ/B为水动压力中心位置。

这里B是指重心处的艇体宽度(包括防溅条在内),

Rt为裸体阻力。

水动压力中心位置的范围为ξ/B =0.8~3.2,

对不同的ξ/B值给出不同阻力图谱。

50. 主动失速和被动失速概念?

主动失速:船舶在风浪中航行时,为减小风浪影响,主动降低主机功率,使航速相对于静水时下降的数值。

被动失速:船舶推进动力装置功率不变时,风浪中剧烈摇荡使航速相对于静水时下降的数值。

船舶水动力学习汇报

多体船水动力性能最新研究进展 汇报人:杨博 本次汇报内容 1、多体船发展历史 2、多体船水动力研究方法 3、多体船未来趋势

多体船发展——三体船 三体船由三个船体组成,中间的主体主尺度较大,两侧 各有一个大小相同的辅助船体。目前世界各国建造的三 体船主要有两种形式:一种是Tricat三体船, 它是两个细长片体的中间布置了一个伸出片体的船首,进而形成了一 种双体船加一个船首的三体船型,如1999年,澳大利亚 Austal公司建造的Tricat三体旅游船,该船在7级风、浪高 2.5 米的海浪下能消除船首砰击,有效地减少船在浪髙2.5 米以上的海浪中的纵摇运动;另一种是Trimaran三体船,它是一个细长船体和两个舷外浮体相结合形成的一种三 体船型,如泰晤士渡船公司建造的髙Trimaran三体船“埃 比尼泽.斯克鲁奇”号,该船在试航和使用过程中反映出 良好的快速性、机动性和稳定性。 多体船发展——三体船

多体船发展——三体船 优势:适航性优于单体船且中高速阻力性能优于单体船和双体船,具有更宽的甲板,有利于舱室的布置;三体船具有很好的隐身性,侧体的存在使得其稳性得到了提高从而提高了生存能力。 劣势:其缺点是结构复杂,重量较大,设计难度大,操纵性稍差,建造、下水、锚泊和进坞比较困难。在稳定 性较好的同时必然要承受较大的弯曲和扭转力矩 发展:英国在三体船建造实验上具有领先优势,2000年英国海军耗资1300万英镑研制的世界“海神”号试验舰 建成下水。美国最早与英国合作研制三体舰,曾一起参 与“海神”号试验,对舰体结构、运动等数据进行了记 录和分析。后来美国独立进行三体舰概念设计,2008年 建成下水的三体船型濒海战斗舰“独立号”。 多体船发展——五体船 五体船的高速状态下的阻力小,高海况下的失速 也非常小,有良好的快速性和适航性。与三体船 相比,其两对小侧体有利于提高船舶的破舱稳性 ,在高速航行时发生埋首现象的频率也比较低, 同时,其甲板面积更加宽阔,有利于总布置。五 体船的诸多特点使其非常适用于大型髙速客货渡 轮和军用舰船。

船舶设计原理问题整理

第三章 4、我国船舶的航区、航线是如何划分的?海船航区常分为沿海航区、近洋航区、远洋航区,遮蔽航区。航区划分通常是依据距航线离岸距离和风浪情况。按海船稳性规范分为Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ三类航区,其中Ⅰ类航区称为无限航区。内河船常按水系名称来分,如我国长江水域根据风浪及水流情况分为A,B,C级航段。不固定航线的船通常提出主要航行的航线或航区。定航线船通常给出停靠的港口等等。 7、何谓船舶入级?航行于国际航线的船舶依照国际惯例办理船级业务,应按《海船入级章程》申请入级,经检验合格后,发给相应的船级证书后,才能进行国际航行。 8、试航速度Vt与服务航速Vs有什么不同?试航速度一般指满载试航速度,即主机在最大持续功率情况下,静止深水中的新船满载试航所测得的航速。而服务航速是指船平时营运所使用的速度,一般是一个平均值。通常Vs较Vt慢0.5—1.0kn。 9、什么叫船的续航力和自持力?续航力一般是指在规定航速或主机功率下,船上一次装足的燃料可供船连续航行的距离。自持力有时也叫自给力,指船上所带淡水、食品等能在海上维持的天数。 11、举例说明设计船的尺度受限制的原因?船长L,因泊位短,港域小,河道曲折而调头困难及通过船闸、船坞等原因,而使船长或最大长度有所限制;吃水T,受航道或港区水深所限制;船宽B,主要受过闸门、过运河的限制;船的水上高度部分,主要考虑过桥的限制。 12、船舶主要要素一般是指哪些?通常是指排水量△,载重量DW,船长L,船宽B,吃水T,型深D,方形系数Cb,航速V及主机功率P等。 13、什么是设计螺旋线?描述设计过程中逐步近似的特点,常用设计螺旋线表示。设计螺旋线表示的意思是:如任务书已给定载重量DW及主机类型(包括功率及转速),此时可首先参考型船及有关资料,初估得一个排水量,并据此初估船长、型宽、吃水及型深,初选一个方形系数,并使其满足浮性方程,即△=ρKa LBTCb 。然后,根据这套主尺度,参考型船及有关资料,估计空船重量,求出船的排水量,看其是否与第一步初估得的排水量相吻合,如有差别,再进行主尺度及系数调整,直至排水量符合要求为止。这就是船的重量与浮力平衡的过程。根据已满足重量与浮力平衡后的一套主尺度进行航速估算、总布置、容量估算、干舷检验、稳性及其他性能校检等,即校核船的各个主要性能是否满足使用要求。在校核中,如发现某一项或几项性能不符合要求,则必须调整船的主尺度及系数,再重复一次上述的循环,直至设计者认为满意为止。 14、船舶设计分为几个阶段?各阶段的作用、内容如何?(1)初步设计有进一步论证新船设计任务书合理程度的作用。这阶段只要求提供新船方案的主要技术文件,船体方面包括:船体说明书;型线图;总布置草图;中剖面结构图及结构强度计算书;航速、稳性、舱容等估算书;主要设备、材料规格明细表等。 (2)技术设计作为施工设计或签订合同的依据。在这阶段要求船体方面完成的技术文件有:船体设计说明书;较详细的总布置图;正式的型线图;中横剖面结构图,基本结构图,外板展开图,肋骨型线图,首、尾部及舱壁等结构图;锚泊、起货、操舵等设备图;各系统的原理图;重量及重心计算书;各项性能的详细计算及有关说明书;详细的设备、材料规格明细表等。(3)施工设计所需文件的范围依各厂情况而不同,在船体方面主要为分段结构的施工图和工艺规程,以及设备、舾装的零件图等(4)完工文件应根据建造期间对原设计图纸所作的改动,绘出完工图纸,根据实船倾斜试验结果,修改原来的有关计算书,完成各项试验并写出报告书。 第四章 1、船舶平浮在预定吃水的条件是什么?浮力等于重力,重力与浮力的作用线在同一铅垂线上。 2、船的典型排水量与载况有几种?为什么说他们是典型的民船的典型排水量通常为空船排水量和满载排水量;对于货船,设计中通常取四种典型载况:满载出港,满载到港,空载出港,空载到港。所取的这些排水量和载况是实际航行时的两端极限情况,实际航行中的船的性能可由这些排水量和载况估算推断而得,所以说是典型的。 3、如何理解准确估算空船重量的重要性?民船空船重量有哪几个部分组成?重量估算是影响后续设计的基本工作,从某种意义上讲,空船重量估算的准确与否是船舶设计能否成功的关键之一。这是因为空船重量LW占整个排水量△的很大一部分,且影响因素多,不容易估算准确。而如果船舶建成以后,空船重量与原先估计的值相差较多,特别是超重过多的话,船舶的技术性能和经济指标都将发生很大的变化,引起的后果十分严重。当然,重量估算过大,船长也大,对经济性不利。因此对空船重量的估算,

船舶设计原理答案最新

1.试航航速V t:一般指满载试航速度,即主机在最大持续功率的情况下, 静止在水中(不超过三级风二级浪)的新船满载试航所测得的速度。服务航速V S是指船平时营运时所使用的速度,一般是平均值。 2.续航力:一般指在规定的航速或主机功率情下,船上一次装足的燃料可 供船连续航行的距离。 3.自持力:亦称自给力,指船上所带淡水和食品在海上所能维持的天数。 4.船级(船舶入级):是指新船准备入哪个船级社,要求取得什么船级标 志,确定设计满足的规范。 5.积载因数C:对于干货船,通常用其表征货物所需的容积,即每吨货所要 求的货舱容积数,单位是T/m3。 6.船型:是指船的建筑特征,包括上层建筑形式,机舱位置,货舱划分, 甲板层数,甲板间高等。 7.载重量系数ηDW=D W0/Δ0:它表示D W0占Δ0的百分数,对同样Δ的船来 说,ηDW大者,L W小,表示其载重多。而对同一使用任务要求,即D W和其他要求相同时,ηDW 大者,说明Δ小些也能满足要求。 8.平方模数法:假定W h比例于船体结构部件的总面积(用L,B,D的某种组 合)如W h=C h L(aB+bD)。该方法对总纵强度问题不突出的的船,计算结果比较准确,适用于小船尤其是内河船。 9.立方模数法:假定W h比例于船的内部总体积(用LBD反映)则有 W h=C h LBD。该方法以船主体的内部体积为模数进行换算,C h值随L增加而减少的趋势比较稳定。对大、中型船较为适用。缺点:没有考虑船体的肥瘦程度,把LBD各要素对W h的影响看成是等同的。 10.诺曼系数N:错误!未找到引用源。,表示的是增加1Tdw时船所要增加的

浮力。 11.载重型船:指船的载重量占船的排水量比例较大的船舶。 12.布置地位型船:又称容积型船,是指为布置各种用途的舱室,设备等需 要较大的舱容及甲板面积的一类船舶。 13.失速:风浪失速是指船舶在海上航行,由于受风和浪的扰动,航行的速 度较静水条件时的减少量,这种速度损失有时是相当大的。 14.甲板淹湿性:是指在波浪中的纵摇和垂荡异常激烈时,在船首柱处,船 与波浪相对运动的幅值大于船首柱处的干舷,波浪涌上甲板的现象。15.最小干舷:对海船来说,就是根据《海船载重线规范》的有关规定计算 得的F min值,它是从保证船的安全性出发,为限制船舶在营运过程中的最大吃水而提出的要求,是从减小甲板上浪和保证储备浮力两方面考虑的。 16.A型船舶:载运液体货物的船舶(如油船)。这类船舶具有货舱口小且封 闭性好,露天甲板的完整性高,再如油船甲板上设备少,较易排水,货物的渗透率低,抗沉的安全程度较高的特点等,称为A型船。B型船舶:不符合A型船舶特点的其他船舶,他们的干舷应大些。 17.载重线标志:表示船在不同航区,不同季节,允许的最小干舷,以此规 定船舶安全航行的最大吃水,便于港监部门监督。 18.登记吨位Rt:是指按《船舶吨位丈量规范》的有关规定计算得到的船内 部容积,1登记吨位=2.832m3=100立方英尺 19.总吨位Gt:登记吨位的一种,是计量除“免除处所”以外的全船所有“围 蔽处所”而得到的登记吨位。 20.结构吃水T:对于富裕干舷船,在设计时根据规范核算最小干弦,求得最 大装载吃水Tmax,并使船体结构实际符合Tmax的要求,此时Tmax又称

《船舶设计原理》部分答案

1基本概念: 绿色设计思想:减少物质和能源的消耗,减少有害物质的排放,又要使产品及零部件能够方便的分类回收并再生循环或重新利用。 船舶绿色设计:利用绿色设计基本思想,设计出资源省,能耗低,无污染,效益高的绿色船型。 能效设计指数 试航速度:是指满载时主机在最大持续功率前提下,新船于静,深水中测得的速度。 服务速度:是指船在一定的功率储备下新船满载所能达到的速度。 续航力:一般是指在规定的航速和主机功率情况下,船一次所带的燃油可供连续航行的距离。 自持力:是指船上所带的淡水和食品所能维持的天数。 全新设计法:在没有合适母型船的情况下,往往采用边研究、边试验、边设计的方法 母型设计法:在现有船舶中选取与设计船技术性能相近的优秀船舶作为母型船,并在其基础上,根据设计船的特点,运用基本设计原理有所改进和创新的设计方法。 四新:新技术、新设备、新材料、新工艺 最小干舷船:对载运积载因数小的重货船,其干舷可为最小干舷,并据此来确定型深D ,这类船称为最小干舷船。 富裕干舷船:对载运积载因数大的轻货船,按最小干舷所确定的D ,其舱容往往不能满足货舱容积的要求,因而D 需根据舱容来定,从而实际干舷大于最小干舷,这类船称为富裕干舷船。 结构吃水:如结构按最大装载吃水设计,则此时的吃水称为结构吃水。 出港:到港: 载重型船:运输船舶中,载重量占排水量较大的船舶,如散货船、油船等。这类船对载重量和舱容的要求是确定船舶主尺度是考虑的主要因素。 DWT V E E EEDI ref ?-=节能装置设备消耗

布置型船:船舶主尺度由所需的布置地位决定,而载重量不作为主要因素考虑 的一类船舶。如客船等。 舱容要素曲线:是指液体舱的容积、容积形心垂向和纵向坐标、自由液面对通过其中心纵轴的惯性矩等随液面不同而变化的曲线。 容量方程: 吨位:船舶登记吨位(RT):是指国际船舶吨位丈量公约或船籍国政府制定的 吨位丈量规则核定的吨位,包括总吨位和净吨位。 ⒈总吨位(GT):是以全船围蔽处所的总容积(除去免除处所)来量计,它表征船的大小。 ⒉净吨位(NT):是按船舶能用于营利部分的有效容积来量计,它表征船舶的营利能力。 船舶登记吨RT为与船的载重吨位DW是完全不同的概念。对于同样载重量的船舶,其登记吨位小者经济性要好些。 最佳船长:对应于阻力最小的船长。 经济船长:从造价和营运经济角度出发,对应于阻力稍有增加的较短船长。临界船长:对应于阻力开始显著增加的最短船长。 耐波性:是指船舶在风浪中遭受外力干扰产生各种摇摆运动以及砰击、上浪、失速等情况下,仍能维持一定航速在水面上航行的性能。 抗沉性: 操纵性::是指船舶利用其控制装置来改变或保持其运动速率、姿态和方向的能力。它关系到船的安全性和经济性 快速性:就是航行速度与所需主机功率之间的问题,一是达到规定的航速指标,所需的主机功率小:二是当主机功率给定时,船的航速比较高。 资金时间价值:是指资金随时间变化而产生的资金增值和效益,其计算方法分单利法和复利法。 总现值:船舶(设备)使用期内个年总费用与残值的折现,其值越小越好。平均年度费用(AAC):是指将船舶或设备的初投资在营运期内每年的等额资金会收费用与年营运费用之和,其值越小越好。 必要费率:是指为达到预订的投资收益率单位运量(周转量)所需的收入。

论述船舶动力装置设计的主要要求

论述船舶动力装置设计的主要要求: 一.总体设计要求 动力装置是一套很复杂的机电设备,各个机械设备和系统之间互相联系又互相制约。对设计的要求也是多方面的,总的要求主要可以简介为如下几个方面。1.技术性与经济性 谓技术性是指船舶能满足预定的使用要求。对运输船舶而言,主要是从动力装置设计方面考虑如何保证运输能力,如装载能力、航速、装卸效率等;对于专用的作业船舶和海洋平台,要能具备完成特定的施工或作业的能力,并能保证作业质量。保证新船的适用性是设计中处理各种矛盾时首先要考虑的因素。 提高船舶的经济性是设计工作的重要目标。船舶的经济性涉及三个基本要素,即建造成本、营运开支和营运收入。设计中的技术措施是否恰当,决策是否正确,对船舶的经济性会产生很大的影响。设计工作中必须把经济性放在十分重要的地位来考虑。有时,一项好的技术措施可能会节约大笔的投资,因此对不同用途的船舶,对于动力装置的选型就非常重要。但是,一般来说,动力装置的各项要求,往往是相互联系、相互影响的。把一个要求的指标提高,往往会使另一个要求的指标被迫降低。设计中经常遇到的是技术性能和经济性相互矛盾的情况,这就需要进行技术与经济的综合评估或论证,使之得到合理的统一。经济是技术发展的基础和动力,技术是实现经济目的的手段和工具,两者相互渗透、相互推动。 2.安全与可靠性 船舶的安全是关系到人命和财产以及环境污染的重大问题。因此,安全性是船舶的一项基本质量指标。为保证船舶的安全,政府主管机关制定了船舶设计和建造的法规,国际组织(例如IMO——国际海事组织)通过政府间的协定,制定各种国际公约和规则。这些法规公约和规则对船舶的安全措施提出了全面的要求。政府法规是强制执行的,凡是船籍国政府接受、承认或加入的国际公约和规则都纳入在法规之中,船舶设计必须满足这些法规的要求。 此外,入级船舶还要满足船级社制定的入级与建造规范,规范的规定主要也是基于船舶安全方面的考虑。总之.动力装置设计中必须严格遵守法规和规范的规定,满足法规和规范的要求,这是保证船舶安全的最基本的措施。 所以在具体的船舶动力装置选型设计当中,必须要有一个全局和综合的观念,相关和协调的思路去考虑问题,充分论证,才能做出一个合理的船舶设计。 二.船舶设计阶段的划分和工作内容 船舶总体设计的任务是针对设计任务规定的要求,制定一个既切实可行又效果良好的的工程设计。 总体设计,技任务的性伍,可分为两大类,一种叫发展性设计,一种叫生产件设计。 根据用船部门的发展计划提出,用船部门需要一种新船型,这种新船具有更复杂和更高级的要求,设计工作不能以某船为仿效典型而必须针对任务的要求进行大量的分析工作,运用不同的技术和措施,提出可能的方案,以便进行对比,然后选取其中性能优良的设计方案,这种设计称为发展性设计。对于发展性设计,其特点是要求严格,但技术上的具体约束比较小,例如机器设备的选择有较大自由度,有些特殊性的没备在建造前或建造间可能还要经过试验或试制等,它往往是性能先进的产品,常常要采用新技术和措施,因而常有一定程度的试验性.按此设计建成的第一艘新船称为原型船。原型船建成后要经过试用考验,从实践中检查新技术的使用是否成功,各种技术措施的实际性能是否与预计相符等。对试用中出现的问题和缺点,必须加以改进和再试研。如试用结果是良好的,说明设计是成功的,可以正式投入生产。如暴露出较大问题,则设计必须作较大的修改。如问题很严重,例如性能不稳定或离设汁指际较远,

船舶动力装置教学内容

船舶动力装置

1.船舶动力装置的含义及组成 含义:船舶动力装置保证船舶正常航行、作业、停泊以及船员、旅客正常工作和生活所必需的机械设备的综合体。 组成:①推进装置(主发动机、推进器、传动设备);②辅助装置(船舶电站、辅助锅炉装置);③机舱自动化;④船舶系统(动力管系、船舶管 系);⑤甲板机械(锚泊机械、操舵机械、起重机械) 2.动力装置类型 类型:柴油机推进动力装置、汽轮机推进动力装置、燃气轮机推进动力装置、核动力推进动力装置、联合动力推进动力装置 ①柴油机:优点:A. 有较高的经济性,耗油率比蒸汽、燃气动力装置低得多;B. 重量轻(单位重量的指标小);C. 具有良好的机动性,操作简单, 启动方便,正倒车迅速;D. 功率范围广。缺点:A. 柴油机尺寸和重量按 功率比例增长快;B. 柴油机工作中的噪声、振动较大;C. 中、高速柴油 机的运动部件磨损较厉害; D. 柴油机低速稳定性差;E. 柴油机的过载能力相当差。 ②蒸汽轮机:优点:a. 单机功率大,可达7.5×104kW以上; b. 转速稳定, 无周期性扰动力,机组振动噪声小;c. 工作可靠性高;d. 可使用劣质燃 料油。缺点:a. 总重量大,尺寸大;b. 燃油消耗率高;c. 机动性差,启 动前准备时间约为30~35min,紧急须15~20min 。 ②燃气轮机:优点:a. 单位功率的重量尺寸小;b. 启动加速性能好;c. 振动小,噪声小。缺点:a. 主机没有反转性;b. 必须借助启动机械启

动;c. 叶片材料昂贵,工作可靠性较差,寿命短;d. 进排气管道尺寸大,舱内布置困难。 ④电力推进:交流电力推进装置具有极限功率大,效率高和可靠性好的优点(结合电力传动分析挖泥船,破冰船) 8.中间轴承 中间轴承:是为减少轴系挠度设置的支承点,用来承受中间轴本身的重量,以及因其变形或运动而产生的径向负荷(非重点) 中间轴承的设置:尾管无前轴承者,则中间轴承尽量靠近尾管前密封;中间轴承应设在轴系上集中质量处附近,如调距桨轴系的配油箱附近;每根中间轴一般只设一个中间轴承(极短中间轴不设)。(非重点) 中间轴承的位置与间距: 位置:靠近一段法兰处,距法兰端面距离0.2l 轴承间距的大小及其数目,对轴的弯曲变形、柔性和应力均有很大的影响。间距适当增加使轴系柔性增加,工作更为可靠,对变形牵制小,使额外负荷反而减小。 3.船舶动力装置性能指标

最新船舶设计原理总复习

第一章船舶设计概要 1.船舶设计工作具有哪些特点? 答:(1)必须贯彻系统工程的思想,考虑问题要全面,决策时要统筹兼顾;在总体设计中一定要处理好主要矛盾和次要矛盾的关系,要协调好各部门的工作,既要使船舶的各部分充分发挥自身功能,又要是相互关系达到最佳的配合。 (2)船舶设计的另一个特点是:设计工作是由粗到细、逐步近似、反复迭代完成的。 船舶设计也可以说是一个多参数、多目标、多约束的求解和优化问题。 2.船舶设计有哪些基本要求? (1)适用、经济 (2)安全、可靠 (3)先进、美观 3.新船设计的基本依据是“设计技术任务书”,它反映了船东对新船的主要要求。请问设 计技术任务书通常是如何制定的?运输船舶的设计技术任务书一般包括哪些基本内容? 答:(1)设计技术任务书是用船部门根据需要和可能,经船型的技术经济论证后得出的。 船型的技术经济论证是对不同船型方案的投资规模、经济效益和技术上的可行性进行比较和分析。 (2)一般运输船舶的设计技术任务书包括以下基本内容: 1)航区和航线 海船航区是根据航线离岸距离和风浪情况来划分的。航区不同,对船舶的安全性和配备配置要求不同。我国法规对非国际航行海船的航区划分为远海航区、近海航区、沿海航区、遮蔽航区。 内河船的航区根据不同水系或湖泊的风浪情况划分为A级、B级、C级等。 2)船型 这里的船型是指船舶的类型、甲板层数、机舱部位、首尾形状和其他特征。 3)用途 新船的使用要求,通常给出货运的货物种类和数量以及货物的理化性质和其他要求。 4)船籍和船级 船级是指新船准备入哪个船级社,要求取得什么船级标志,确定设计应满足的规范。 船籍是指在哪国登记注册的船舶,确定新船应遵守的船籍国政府颁布的法定检验规则。 5)动力装置 给出主机和发电机组的类型、台数、燃油品质和推进方式。 6)航速和功率储备 对航速一般给出服务航速(kn,节,海里/小时)。 服务航速是指在一定的功率储备下新船满载能够达到的航速。对拖船通常提出拖带航速下拖力的要求或自由航速的要求。 功率储备是指主机最大持续功率的某一百分数,通常低速机取10%,中速机取15%。 7)续航力和自持力 续航力是指在规定的航速(通常为服务航速)或主机功率下,船上所带的燃料储备量可供连续航行的距离(n mile)。 自持力是指船上所带淡水和食品可供使用的天数。运输船舶不给出自持力时,淡水和食

基于CFD的船舶水动力分析

基于CFD 的船舶水动力分析 1引言 近年来,随着计算机技术和计算技术的突飞猛进,计算流体力学(CFD )也得到了长足的发展。基于CFD 软件船舶水动力学方面的数值模拟,因为具有费用低、无触点流场测量、无比尺效应、能消除物模中由传感器尺寸及模型变形等因素对流场的影响、可获得较为详细的流场信息等优点而广受关注,应用范围越来越广。 船舶 CFD 是伴随着电子计算机的高速发展,与船舶流体力学相结合的数值模拟产物。船舶CFD 的应用能提高设计质量、缩短设计周期、降低设计成本,因而得到了普遍的重视,是国际船舶界十分活跃的前沿研究课题。计算流体力学在船舶流体力学领域中应用的地位正在不断上升,作用正日益增大。船舶 CFD 技术的长远目标,是代替船模试验,为船舶水动力性能设计提供一个全雷诺数的数值模拟工具。它不仅可以预报各类船舶在静水中航行时的阻力,以及与推进装置结合起来的推进性能,它还可以根据风、浪、流等环境载荷,预报实尺度船舶在海浪上的航行性能,包括快速性与波浪失速。随着计算机与信息处理技术的发展、湍流理论的突破及非线性波浪数值模拟技术的进展,这个现今还只是梦想的目标相信会在不远的将来得以实现。 2 计算模型及数值模拟 2.1数值模拟设计 纯纵荡运动是平面运动机构(PMM)可以实现的典型运动方式之一。如图1所示,纯纵荡水池中船模沿水池中心线匀速运动的同时,叠加一个纵向位移。,相应的t Z Z ωωνcos '0==。由于船模的中心线始终和船池中心线平行,即首向不变,则φ=ψ=r=0。 如图2所示,若将试验中的船模看作是静止的,则作用于船模上的水流可以沿船模X 方向的水流Fx ,速度大小随时间呈正弦(或余弦)变化,为t Z ωωνc o s 0= 。通过模拟两个方向上的水流分量,可以求得船模在做纯纵荡运动时的纵向受力Z 和力矩N 。经公式(1)(2)可以求得位置导数。 2.2数值模拟的实现 2.3数值的提取和处理 3算例 3.1舰模参数和计算与生成 3.2网格生成和边界条件 3.3计算结果 3.4数值的提取和水动力导数计算

船舶动力装置课程设计

船舶动力装置课程设计 一、设计目的 1、进一步掌握舰船动力装置的基本概念和基本理论; 2、掌握船机浆设计工况选择的理论和方法; 3、掌握工况船舶采用双速比齿轮箱速比优先选计算方法; 4、掌握主机选型的基本步骤方法; 5、初步掌握船机浆工况配合特性的综合分析方法。 二、基本要求 1、独立思考,独立完成本设计; 2、方法合适,步骤清晰,计算正确; 3、书写端正,图线清晰。 三、已知条件 1、船型及主要尺寸 (1) 船型:单机单桨拖网渔船 (2) 主尺度 序号尺度单位数值 1 水线长M 41.0 2 型宽M 7.8 3 型深M 3.6 4 平均吃水M 3.0 5 排水量T 400.0 6 浆心至水面距离M 2.5 (3) 系数 名称方形系数Cb 菱形系数Cp 舯刻面系数数值0.51 0.60 0.895 (4) 海水密度ρ =1.024T/M3 2、设计航速 状态单位数值 自航KN 10.4 拖航KN 3.8 3、柴油机型号及主要参数 序号型号标定功 率(KW) 标定转速 (r/min) 柴油消耗率 (g/kw·h) 重量(kg) 外形尺寸(L× A×H)mm 1 6E150C-1 163 750 238 2500 2012×998× 1325 2 6E150C-1 220 750 238 3290 2553×856× 1440 3 8E150C-A 217 1000 228 2700 2065×1069× 1405 4 8E150C-A 289 1000 228 3500 2591×957× 1405

5 6160A-13 164 1000 238 3900 3380×880× 1555 6 X6160ZC 220 1000 218 3700 3069×960× 1512 7 6160A-1 160 750 238 3700 3380×880× 1555 8 N-855-M 195 1000 175 1176 9 NT-855-M 267 1000 179 1258 1989×930× 1511 10 TBD234V8 320 1000 212 4、齿轮箱主要技术参数 序号型号 额定传递能 力kw/(r/min) 额定输入 转速 (r/min) 额定扭 矩N*m 额定推 力KN 速比 1 300 0.184--0.257 750--1500 1756.2-- 2459.8 49.0 2.04,2.5,3 ,3.53,4.1 2 D300 0.184--0.257 1000-2500 1193.64- -2459.8 49.0 4,4.48,5.0 5,5.5,5.9, 7.63 3 240B 0.18 4 1500 1756 30--50 1.5,2.3 4 SCG3001 0.16--0.22 750--2300 30--50 1.5,2.3,2. 5,3.5 5 SCG3501 0.257 750--2300 1.3,2.3,2. 5,3.5,4 6 SCG3503 0.25 7 1000-2300 4.5,5,5.5, 6,6.5,7 7 SCG2503 0.184 1000-2300 4,4.5,5,6, 6.5,7 8 GWC3235 0.45--1.35 --1800 4283--12 858 112.7 2.06,2.54, 3.02,3.57, 4.05,4.95 5、双速比齿轮箱主要技术参数 序号型号额定传递能 力 kw/(r/min) 额定输入转 速(r/min) 额定推力 KN 速比 1 GWT36.39 0.42--1.23 400--1000 98.07 2--6 2 GWT32.35 0.52--1.32 --1800 112.78 2--6 3 MCG410 0.74--1.8 4 400--1200 147.0 1--4.5 4 S300 0.18--0.26 750--2500 49.03 2.23,2.36,2.52,2.56

01231船舶设计原理

课程名称:船舶设计原理课程代码:01231(理论) 第一部分课程性质与目标 一、课程性质与特点 《船舶设计原理》是船舶与海洋工程专业的专业必修课,是学习者对先修课程和知识的总结和综合应用,是培养学习者船舶设计能力、独立工作能力、知识应用能力和初步科研能力的综合性理论教学课程,是学习者走向社会从事相关工作前最后一个理论教学环节。 二、课程目标与基本要求 课程目标:帮助学习者掌握船舶总体设计的基本原理、特点及方法,初步具有综合分析和解决船舶设计中的技术、经济等问题的能力,为今后从事船舶设 计与制造、船舶检验等相关专业技术工作奠定必要的专业知识基础。 基本要求:1、初步了解相关技术方针政策,树立正确的设计指导思想。 2、了解船舶设计工作的内容和方法; 3、学会综合运用所学知识,利用资料进行民用船舶的总体设计; ⑴初步具有分析设计船技术经济矛盾的能力; ⑵掌握确定排水量、主尺度和船型系数的方法和过程; ⑶初步具备型线设计和总布置设计的能力; ⑷学习使用有关规范、规则及部分标准; 三、与本专业其他课程的关系 本课程是专业教学的最后一个理论教学环节。先修课程有:船舶静力学、船舶推进、船舶阻力、船舶操纵与摇摆、船体强度与结构设计、船舶技术经济学、船舶建造工艺学、船舶制图、计算机基础知识等。 第二部分考核内容与考核目标 第一章绪论 一、学习目的与要求 通过本章学习,了解船舶设计工作的特点、方法及基本要求;初步了解船舶设计阶段的划分,并熟悉船舶设计任务书的制定过程及其内容;了解计算机辅助船舶设计的基本情况。 二、考核知识点与考核目标 (一)船舶设计阶段划分(重点) 识记:设计阶段划分(P1) 理解:各设计阶段基本内容及特点 (二)船舶设计技术任务书(重点) 识记:航区、试航速度、服务航速、续航力、自持力(P3) 理解:设计技术任务书构成内容 (三)船舶设计工作方法(次重点) 理解:设计工作方法特点、母型改造法、逐步近似法(P5)

船舶水动力节能装置概述

船舶水动力节能装置概述 常用的水动力节能装置具有节能效果明显、适用范围广泛、结构简单、易于安装、使用安全可靠等特点。下面是几种船舶水动力节能装置介绍: 1.补偿导管 补偿导管安装于船艉桨前舯剖面附近两侧(对于单桨船也有只安装左侧),偏置于桨轴上方,是具有机翼型剖面的半圆形或长L形导流装置。补偿导管一方面加速螺旋桨上部进流,使桨盘面进流更加均匀,提高了推进效率,另一方面减少艉部的流动分离,降低了形状阻力,同时可调整螺旋桨进流的预旋程度,减少艉流中的旋转能力损失。如果补偿导管的安装角适当,它还可以产生附加推力,即它产生的推力比其自身的阻力要大。 2.反应舵 反应舵通过扭曲舵叶剖面来适应螺旋桨的尾流,使舵产生一个正推力。一般螺旋桨负荷越重,螺旋桨尾流切向分量越大,反应舵的节能效果更好。反应舵的节能效果约为2%~3%。随着现代船舶的大型化、主机的高功率化,采用反应舵既可以节能,还有利于解决舵空泡。 9000TEU集装箱船自航试验结果显示:在相同阻力情况下,满载状态时反应舵的收到功率比挂壁舵减少 1.3%左右,结构吃水状态时反应舵的收到功率比挂壁舵减少1.5%左右。舵空泡试验结果表明,采用带有扭曲剖面的反应舵,有助于消除或减小舵叶吸力面片状空泡。

3.舵球和舵球鳍 舵球为对称形回转体,装于毂帽后部的舵叶上,其中心线和桨轴中心线重合,在打舵角即可以拆卸螺旋桨的条件下,舵球端部尽可能靠近桨毂帽。舵球可以消除或减小毂涡,减缓尾流收缩,减少能量损失,提高推进效率。舵球的节能效果一般为1%~3%,当舵叶较薄或与桨间距较大时,其效果更明显。 在舵球鳍装于舵叶两侧桨轴中心线延长线上,可以回收一部分螺旋桨尾流中损失的旋转能量,并将其转化为推力。 舵球和舵球鳍单独使用的节能效果较小,通常两者可以组合使用,以获得更好的效果。目前舵球和舵球鳍已在很多实船上应用,节能效果在4%~7%左右。 4.桨毂帽鳍 桨毂帽鳍是固定在螺旋桨桨毂帽上的小鳍,其叶数与桨叶数相同,直径为螺旋桨直径的25%左右。其作用主要是消除毂涡,回收螺旋桨漩涡能量,从而起到节能和减振降噪的效果。通常桨叶数越少,比如三叶、四叶,螺距比越大的螺旋桨,桨毂帽鳍的节能效果愈加明显。另外,桨毂帽鳍相对于螺旋桨桨叶的安装角度对于其节能效果影响很大,为此必须保证正确的桨毂帽鳍安装角,否则效率收益将丧失殆尽。试验结果表明,螺旋桨安装了桨毂帽鳍后,敞水效率可提高3%~4%。 目前,桨毂帽鳍已在许多实船上使用,节能效果均在3%以上。通常,由于尺度效应的影响,桨毂帽鳍在实船上的节能效果比模型试

船舶设计原理期末考试精选

第一章 1、对于不固定航线的船舶通常只给出航区,定线航行的船舶需要给出停靠的港口 我国对非国际航行海船的航区划分:远海航区,近海航区,沿海航区,遮蔽航区远海航区:非国际航行超出近海航区的海域 近海航区:中国渤海、黄海以及东海距海岸不超过200海里的海域;台湾海峡;南海距海岸不超过120海里的海岸 2、续航力是指在规定的航速或主机功率下,船上所带的燃料储备量可供连续航行的距离。 3、自持力是指船上所带的淡水和食品可供使用的天数 4、船舶设计的工作方法:调查研究、搜集资料;综合分析、合理解决;母性改造、推诚出新;逐步近似、螺旋式前进 5、母型改造法:在现有船舶中选取一条与设计船技术性能相近的优秀船舶作为母型船,将其各项要素按设计船的要求用适当的方法加以改造变换,得到的设计船的要素 母型设计法:根据新船的特点和要求,合理地选取母型,在参考的过程中有所改进和创新的设计方法 母型船改造的理论依据:某一类型的船舶的发展和演变过程,存在着由它们的使用任务和要求所决定的共性问题,这就决定了这类船舶必然具有许多相近的技术特征和内在规律,这些特征和规律也是人们合理解决船舶设计中众多矛盾的结果。合理的利用和吸收这些特征和规律,可以减少盲目性,使新船设计有较可靠的基础。 6、船舶设计一般分为:初步设计阶段,详细设计阶段,生产设计阶段,完工设计阶段 生产设计是在详细设计的基础上,根据船厂的条件和特点,按建造的技术、设备、施工方案、工艺要求和流程、生产管理等情况,设计和绘制施工图纸以及施工工艺和规程等文件 第二章 1、干舷:船中处从干舷甲板的上表面量至有关载重线的垂直距离

2、船长L:最小型深85%处水线总长的96%,或沿该水线从首柱前缘到舵杆中心线的长度,取其大者 3、型深D:从龙骨板上缘量至干舷甲板船侧处横梁上缘的垂直距离 4、船宽B:船舶的最大型宽 5、船舶登记吨位(RT):根据国际船舶吨位丈量公约或船籍国政府制定的吨位丈量规则核定的“登记吨位”,包括总吨位(GT)和净吨位(NT); 总吨位:以全船围蔽处所的总容积来量计,它表征了船舶的大小; 净吨位:按船舶能用于营利部分的有效容积来量计,它表征船舶营利的一种能力6、典型排水量:空载排水量△=LW,仅动力装置管系中有可供主机动车的油和水;满载(设计)排水量,船舶装载至预定的设计载重量;压载排水量,无货有一定的压载水 7、进水角:船舶侧倾至进水口时的横倾角。 当船舶倾斜到进水角时,水面到达某一开口处,海水将灌入船体主体内部,使船舶处于危险状态,船舶丧失稳性,因此提高船舶进水角,可以提高船舶稳性,尤其是大倾角稳性 8、最大复原力臂所对应的横倾角应不小于30度,即船舶在大于30度时将丧失稳性 9、装载谷物船舶由于谷物具有孔隙性和散落性,在航行中摇摆、颠簸和振动,会使谷物下沉而产生间隙和空挡,使船舶横摇时谷物发生横移而产生倾侧力矩,从而影响船舶稳性。 装载谷物船舶稳性要求:一、谷物移动使船舶产生横倾角应不大于12度或者甲板边缘入水角之小者;二、经自由液面修正后的初稳性高应不小于0.3米 第三章 1、典型载况:满载出港,设计排水量状态;满载到港,船上的油水等消耗品重量规定为设计储备量的10%; 压载出港,不装货物,但有所需的压载水,油水储备量为设计状态值;压载到港,不装载货物,但有所需的压载水,油水为总储备量的10% 2、主尺度对钢料重量的影响:L最大,B次之,d和CB忽略,D:大船影响小,小船D↑Wh↑

船舶动力装置课程设计苏星

、设计目的 1、进一步掌握舰船动力装置的基本概念和基本理论; 2、掌握船机浆设计工况选择的理论和方法; 3、掌握工况船舶采用双速比齿轮箱速比优先选计算方法; 4、掌握主机选型的基本步骤方法; 5、初步掌握船机浆工况配合特性的综合分析方法。 、基本要求 1、独立思考,独立完成本设计; 2、方法合适,步骤清晰,计算正确; 3、书写端正,图线清晰。 三、已知条件 1、船型及主要尺寸 (1)船型:单机单桨拖网渔船 (2)主尺度 (3)系数 ⑷海水密度P =M3

2、设计航速 3、柴油机型号及主要参数

4、齿轮箱主要技术参数 5、双速比齿轮箱主要技术参数 1、船体有效功率,并绘制曲线

2、确定推进系数 3、主机选型论证 4、单速比齿轮箱速比优选,桨工况特性分析 5、双速比齿轮箱速比 6、综合评判分析 五、参考书目 1、渔船设计》 2、船舶推进》 3、船舶概论》 4、船舶设计实用手册》(设计分册) 六、设计计算过程与分析 1、计算船体有效功率 ⑴ 经验公式:EHP=(EOA E)AV L 式中:EHP ---- 船体有效马力, A 排水量(T),L 船长(M)。在式①中船长为时,A E的修正量极微,可忽略不计。所以式①可简化为EHP=EA V L。 根据查《渔船设计》 5、可知EO 计算如下:船速v= X 十=S, L=,C p=;V/(L/10)3= - /(41 - 10)3=;v/ Vgl=VX 41)=; 通过查《渔船设计》可得E0=。 (2)结果:EHP=E(O AXV L = 2、不确定推进系数 (1)公式PX C=P/ P s=n c Xn sXn pXn r 式中P E:有效马力;P s:主机发出功率;n C:传动功率;n S:船射效率;n P: 散水效率;n r :相对旋转效率。 2)参数估算 伴流分数:w=-= 推力减额分数:由《渔船设计》得t= -=

(完整版)船舶设计原理复习题库

船舶设计原理名词解释 1.试航航速Vt:一般指满载试航速度,即主机在最大持续功率的情况下,静止在水中(不 超过三级风二级浪)的新船满载试航所测得的速度。服务航速VS是指船平时营运时所使用的速度,一般是平均值。 2.续航力:一般指在规定的航速或主机功率情下,船上一次装足的燃料可供船连续航行的 距离。 3.自持力:亦称自给力,指船上所带淡水和食品在海上所能维持的天数。 4.船级(船舶入级):是指新船准备入哪个船级社,要求取得什么船级标志,确定设计满 足的规范。 5.积载因数C:对于干货船,通常用其表征货物所需的容积,即每吨货所要求的货舱容积 数,单位是T/m3。 6.船型:是指船的建筑特征,包括上层建筑形式,机舱位置,货舱划分,甲板层数,甲板 间高等。 7.载重量系数ηDW=DW0/Δ0:它表示DW0占Δ0的百分数,对同样Δ的船来说,ηDW 大者,LW小,表示其载重多。而对同一使用任务要求,即DW和其他要求相同时,ηDW 大者,说明Δ小些也能满足要求。 8.平方模数法:假定Wh比例于船体结构部件的总面积(用L,B,D的某种组合)如 Wh=ChL(aB+bD)。该方法对总纵强度问题不突出的的船,计算结果比较准确,适用于小船尤其是内河船。 9.立方模数法:假定Wh比例于船的内部总体积(用LBD反映)则有Wh=ChLBD。该方 法以船主体的内部体积为模数进行换算,Ch值随L增加而减少的趋势比较稳定。对大、中型船较为适用。缺点:没有考虑船体的肥瘦程度,把LBD各要素对Wh的影响看成是等同的。 10.诺曼系数N:,表示的是增加1Tdw时船所要增加的浮力。 11.载重型船:指船的载重量占船的排水量比例较大的船舶。 12.布置地位型船:又称容积型船,是指为布置各种用途的舱室,设备等需要较大的舱容及 甲板面积的一类船舶。 13.失速:风浪失速是指船舶在海上航行,由于受风和浪的扰动,航行的速度较静水条件时 的减少量,这种速度损失有时是相当大的。 14.甲板淹湿性:是指在波浪中的纵摇和垂荡异常激烈时,在船首柱处,船与波浪相对运动 的幅值大于船首柱处的干舷,波浪涌上甲板的现象。 15.最小干舷:对海船来说,就是根据《海船载重线规范》的有关规定计算得的Fmin值, 它是从保证船的安全性出发,为限制船舶在营运过程中的最大吃水而提出的要求,是从减小甲板上浪和保证储备浮力两方面考虑的。 16.A型船舶:载运液体货物的船舶(如油船)。这类船舶具有货舱口小且封闭性好,露天 甲板的完整性高,再如油船甲板上设备少,较易排水,货物的渗透率低,抗沉的安全程度较高的特点等,称为A型船。B型船舶:不符合A型船舶特点的其他船舶,他们的干舷应大些。 17.载重线标志:表示船在不同航区,不同季节,允许的最小干舷,以此规定船舶安全航行 的最大吃水,便于港监部门监督。

船舶动力装置课程设计说明书

《船舶动力装置原理与设计》 说明书 设计题目:民用船舶推进轴系设计 设计者:陈瑞爽 班级:轮机1302班 华中科技大学船舶与海洋工程学院 2015年7月

一.设计目的 主机与传动设备、轴系和推进器以及附属系统,构成船舶推进装置。因此,推进装置是动力装置的主体,其技术性能直接代表动力装置的特点。推进装置的设计包括轴系布置、结构设计、强度校核以及传动附件的设计与选型等,而尾轴管装置的作用是支承尾轴及螺旋浆轴,不使舷外水漏人船内,也不能使尾轴管中的润滑油外泄,因此,尾轴管在推进系统设计中意义重大。本设计是根据指导老师给出的条件,对船舶动力装置进行设计,既是对课程更深入的理解,也是对自身专业能力的锻炼。 二,设计详述 2.1:布置设计 本船为单机单桨。主机经减速齿轮箱减速后将扭矩通过中间短轴传给螺旋桨轴和螺旋桨。本计算是按《钢质海船入级规范》(2006年)(简称《海规》)进行。 因此,我们将轴系布置在船舶纵中剖面上,其中,轴的总长为9000mm,轴系布置草图及相关尺寸,见图1。 图1 2.2:轴系计算

(一):已知条件: 1.主机:型号:8PC2-6 型式:四冲程,直列,不可逆转,涡轮增压,空冷船用柴油机 缸数:8 缸径/行程:400/460mm 最大功率(MCR):4400kW×520rpm 持续服务功率:3960kW×520rpm 燃油消耗率:186g/kW·h+5% 滑油消耗率:1.4g/kW·h 起动方式:压缩空气3~1.2MPa 生产厂:陕西柴油机厂 2.齿轮箱:型号300,减速比3:1。 3.轴:材料35#钢,抗拉强度530MPa,屈服强度315MPa。 4.键:材料45#钢,抗拉强度600MPa,屈服强度355MPa。 5.螺栓:材料35#钢,抗拉强度530MPa,屈服强度315MPa (二):轴直径的确定 根据已知条件和“海规”,我们可以计算出轴的相关数据,计算列表见表3.1: 表3.1轴直径计算 考虑到航行余量,轴径应在计算的基础上增大10%。故最终取297.70 mm 根据计算结果,取螺旋桨轴直径为379.96 mm,中间轴直径为297.70mm。 上表螺旋桨直径计算中,F为推进装置型式系数

船舶设计原理

船舶设计原理 第一章 1. 船舶设计分为船体、轮机、电气设计;其中船体设计又分为总体、结构和舾装设计;总体设计的工作主要包括:主尺度和船型参数的确定、总布置设计、型线设计、各项性能的计算和保证。 2. 船舶设计的特点:1)必须贯彻系统工程的思想,考虑问题要全面,决策时要统筹兼顾;2)设计工作是由粗到细,逐步近似,反复迭代完成的。船舶设计也可以说是一个多参数、多目标、多约束的求解和优化问题。 3.船舶设计的基本要求:适用、经济;安全、可靠;先进、美观 4.续航力是指在规定的航速(通常为服务航速)或主机功率下,船上所带的燃料储备量可供连续航行的距离。自持力是指船上所带淡水和食品可供使用的天数。

船舶设计一般分为初步设计、详细设计、生产设计和完工文件四个阶段。前一阶段的设计结果是后一阶段设计的依据,后一阶段是前一阶段的深入和发展。 第二章 1.图纸审查是指新船或改建船舶在设计阶段按规定的送审图纸资料目录将设计资料送交审图部门审查,审图部门审查后提出对设计图纸资料的审查意见书,设计单位依此修改设计并提交对审图意见的答复书。这个图纸审查的过程通常称为“送审”。 2.干舷是指船中处从干舷甲板的上表面量至有关载重线的垂直距离。最小干舷是根据规范有关规定计算得到的最小干舷值,它是保证安全性而限制船在劳动过程最大吃水而提出的要求。船舶具有足够的干舷一方面可以保证有一定的储备浮力,另一方面可以减少甲板上浪。最小干舷主要从甲板淹湿性和储备浮力这两个基本点来考虑。

3.“A”型船舶——专为载运散装液体货物而设计的一种船舶。“B”型船舶——达不到上述“A”型船舶各项条件的所有船舶。 4.船长L是指最小型深85%处水线部长的96%,或沿该水线从首柱前缘至舵杆中心线的长度,取其大者。 5.B—60型船舶:船长超过100m的B型船舶,在计算干舷时,其基本干舷取为B型船舶表列干舷值减去了对应船长的B型船舶表列干舷与A 型船舶表列干舷值之差的60%,这种船称为B—60型船舶。 B—100型船舶:当基本干舷的减小值增大到B 型船舶表列干舷和A型船舶表列干舷的总差值时(即B型船舶的基本干舷取为A型船舶的表列干舷),这种船称为B—100型船舶。 6.完整稳性是指船舶未受破损时受外力作用发生倾斜而不致倾覆,当外力作用消失后,船舶仍能回复到原来平衡位置的能力。(气象衡准也称

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