船舶性能系数介绍
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高性能船舶知识概要1绪论1.1什么是高性能船舶?基于不同的流体动力原理,高性能船有不同的类型和船型,可以是排水量船型,还可以是流体动力船型,还可以是不同原理的混合船型。
不管是哪一种船型,它们的共同点是具有高水平的综合航海性能,以及具有完善的满足其主要使用要求的船舶功能。
这样的船舶统称为高性能船舶。
1.2高性能船的特点有哪些?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。
1.3什么是傅氏数和容积傅氏数,引入傅氏数的目的是什么?船傅氏数就是傅汝德数,傅氏数(L为船的设计水线长),容积傅氏数(▽为排水体积)。
引入傅氏数的目的:表达船舶相对速度。
1.4航速对船舶首尾吃水的影响规律?(1)当Fr▽<1时,此时航速较低,流体动力所占的比重极小,船体基本上由静浮力支持,船体的航态与静浮时变化不大。
(2)1.0<Fr▽<3.0时,此时随着航速的提高,航态较静浮状态有明显的变化,船首上抬较大,船尾下沉明显,整个船体呈现明显的尾倾现象。
(3)Fr▽<3.0时,此时航速很高,船体吃水变化很大,而且整个船体被托起并在水面上滑行,仅有一小部分船体表面与水接触。
1.5根据流体动支持力的大小船舶运动可分为哪几种运动航态?根据流体动支持力的大小船舶运动可分为排水航行状态,过渡(或半滑行)状态和滑行状态1.6高性能船舶有哪几种类型?高性能船舶主要包括:小水线面双体船,穿浪双体船,滑行船,水翼艇,气垫船,地效翼船,高性能排水式单体船。
1.7高性能船舶航行性能有哪几种研究方法,这些方法的特点是什么?高性能船舶航行性能有三种研究方法:理论计算研究,模型试验研究,实船试验研究,特点如下:理论计算研究特点,高性能船舶是现代高科技应用和发展的产物。
在每种高性能新船型开发研制工作一开始,以船舶水动力学为基础的各种分析计算方法即被引用于性能研究工作,而且收到了比单体船性能研究中使用理论计算方法更好的效果。
船舶的操纵性能(旋回性、冲程、保向性、改向性以及船舶变速运动性能)船舶驾驶人员必须较好地掌握船舶操纵知识,了解本船的操纵性能以及各种外界条件对本船操纵性能的影响,才能正确操纵船舶;准确控制船舶的运动。
往往一艘操纵性能良好的船舶,具有稳定地保持运动状态和迅速准确地改变运动状态的性能。
一、旋回性能是船舶操纵中的重要部分,它包括的因素有偏移或反移量、进距、横距、旋回初径、漂角、转心、旋回时间、旋回中的降速和横倾等。
这些数值是在船舶满载,半载以及空载等不同的状态下实测所得,掌握这些要素,对避让船舶、狭窄区域旋回或掉头等情况下安全操纵船舶有着重要的作用,也是判定船舶是否处于安全操纵范围内的重要参数。
偏移或反移量(KICK)是船舶重心向转舵相反一舷横移的距离,满载时其最大值约为船长的1%左右,但船尾的反移量较大,其最大值约为船长的1/10—1/5,可趁利避害的加以运用,如来船已过船首,且可能与船尾有碰撞危险,紧急情况下可向来船一侧满舵利用反移量避免碰撞(有人落水时向人落水一舷操满舵也是利用该反移量);进距(ADVCNCE)是开始转舵到航向转过任一角度时中心所移动的纵向距离,旋回资料中提供的纵距通常特指转过90度的进距,即最大进距,其值约为旋回初径的0.85—1.0倍,熟练掌握可常帮助我们正确判断船首来船或危险的最晚避让距离;横距(TRANSPER)是开始转舵到航向90度时船舶中心所一定的横向距离,其值约为旋回初径的0.55倍;旋回初径(TACTICAL DIAMETER)是船舶开始转舵到航向180度时重心所移动的横向距离,其值约为3-6倍船长;旋回直径(PINAL IAMETER)是船舶做定常旋回运动时的直径,约为旋回初径的0.9-1.2倍。
漂角(DRIPT AUGTE)是船舶旋回中船首与重心G点处旋回圈切线的方向夹角,其值约在3度—15度之间,漂角约大,其旋回性能越好;转心P是旋回圈的曲率中心O到船舶首尾线所做垂线的垂点,该点处的漂角和横移速度为零,转心P约在船首柱后1/3-1/5船长处,因此,旋回中尾部偏外较船首里为大,操船是应特别注意;旋回时间是旋回360度所需要的时间,它与排水量有密切关系,排水量大,旋回时间增加,比如万吨船快速满舵旋回一周约为6MIN,而超大型船舶旋回时间几乎增加一倍;旋回中的降速系由船体斜航阻力增加,舵阻力以及推进效率降低而造成的,所降部分为航速的1/4-2/4不等;旋回产生的横倾,它是一个应注意的不安全因素,旋回初出现向用舵方向一侧的内倾,倾角较小,时间也较短,不久随着转头角度速度增加,将出现向用舵反侧的外倾,对于GM值较小的集装箱船等,在操纵中应特别注意。
船体主尺度、尺度比和船型系数一、船体主尺度船舶的大小:船长型宽型深吃水图2-2-1 船体主尺度1. 船长(L)——通常选用的船长有三种,即总长、垂线间长和设计水线长。
总长(L OA):自船首最前端至船尾最后端平行于设计水线的最大距离。
垂线间长(L PP):首垂线(F.P)与尾垂线(A.P)之间的水平距离。
一般情况下,如无特别说明,习惯上所说的船长常指垂线间长。
水线长(L WL):平行于设计水线的任一水线与船体型表面首尾端交点间的水平距离。
所谓设计水线长,即设计水线在首柱前缘和尾柱后缘之间的水平距离。
军舰一般均以设计水线长为垂线间长。
在船舶静水力性能计算中,通常采用垂线间长L PP,在分析阻力性能时常用设计水线长L WL,而在船进坞、靠码头或通过船闸时应注意它的总长L OA。
2. 型宽(B)——指船舶型表面(不包括船体外板厚度)之间垂直于中线面方向度量的最大距离,一般指船长中点处的宽度。
对于设计水线或满载水线处分别称为设计水线宽或满载水线宽。
最大宽度是指包括外板和伸出两舷的永久性固定突出物(如护舷材等)在内的垂直于中线面的最大水平距离。
3. 型深(D )——在船舶型表面的甲板边线最低点处,自龙骨板上表面(即龙骨基线)至上甲板边板的下表面的垂直高度。
通常,甲板边线的最低点在舯剖面处。
4. 吃水(d )——龙骨基线至设计水线的垂直高度。
在有设计纵倾时,首尾吃水不同,则取其平均值,即)(21A F M d d d += 式中:M d ——平均吃水,也就是舯剖面处吃水;F d ——首吃水,沿首垂线自设计水线至龙骨线的延长线之间的距离;A d ——尾吃水,沿尾垂线自设计水线至龙骨线的延长之间的距离。
5. 干舷(F )——自设计水线至上甲板边板上表面的垂直距离。
一般船舶在首、中和尾处的干舷是不同的,因此在舯剖面处干舷F 等于型深D 与吃水d 之差再加上甲板的厚度。
二、尺 度 比1. 长宽比(L/B )——与船的快速性有关。
摘要:控制CO2排放一直是航运界关注的焦点,国际海事组织(IMO)海洋环境保护委员会第62次会议以MARPOL公约附则VI 修正案的方式通过了具有强制实施效力的全球温室气体减排规定。
对船舶能效设计指数(EEDI)和能效营运指数(EEOI)进行分析和研究,并对可采取的减少CO2排放措施进行探讨。
关键词:船舶,CO2排放,能效设计指数,能效营运指数现代工业发展对人类生存环境的影响日益严重,其中很严重的问题之一就是化石燃料的广泛使用产生了大量的CO2。
目前,CO2被认为是最主要的人为温室气体。
温室气体在大气层中聚集从而形成了很严重的温室效应,给人类的生存环境造成了巨大的威胁。
为了全人类的共同利益,必须在全球范围内对CO2排放进行控制。
一、CO2排放和温室效应近年来,温室气体排放问题引起世界范围的广泛关注。
温室气体是指大气中能够吸收热和反射红外线的一类气体。
地球上温室气体很多,诸如水蒸气、 CO2、甲烷、氮氧化物、臭氧以及氟氯化碳等都属于温室气体,并且很难界定各种温室气体对于热辐射的吸收和反射作用。
为什么目前科学界确认的温室气体只有CO2,并将全球变暖的主要原因归咎于CO2呢?碳是形成生命的最重要的元素。
千万年来,地球表面上的山川、海洋、大气、生物的各种运动不断产生和吸收着CO2,并且以它自己的方式在山川、海洋、大气、生物中进行循环,碳的总量基本上是平衡的。
人类进入工业社会以来,由于大量使用化石燃料,如煤炭、石油等,将原来固定在地壳深处的碳挖掘出来,通过燃烧使得大量CO2排放到大气中,而目前生态环境的破坏导致植被减少,使植物吸收CO2的能力也大为减弱,地表的碳平衡被严重破坏。
大气中CO2含量的增加导致了严重的温室效应,使气候变暖,冰川融化,海平面上升,给全球经济造成巨大的损失。
事实上,更严重的问题是由于全球气候变暖导致冰川融化,会将原来被冰川吸收的另外一种温室气体——甲烷也释放出来,形成一种无法控制的正反馈效应,将会给整个人类造成灭顶之灾,这才是目前在全世界范围内努力控制CO2排放的真正原因。