船舶原理(第九章 推力)

螺旋桨推力计算模型根据船舶原理知通过资料螺旋桨是船舶的主要推进器件，它的淌水特性对船舶的推力性能具有重要影响。

螺旋桨推力计算模型可以根据船舶原理和相关资料提供有效的推力计算方法。

本文将从螺旋桨的基本原理、淌水特性以及推力计算模型等方面进行详细介绍。

一、螺旋桨的基本原理螺旋桨是船舶的主要推进器件，它由一系列螺旋线形成。

当螺旋桨旋转时，水流会被螺旋桨叶片推动并产生一定的反作用力，从而推进船舶前进。

螺旋桨的推力主要来自两个方面：剪切推力和反作用推力。

剪切推力是由于螺旋桨叶片在水中剪切水流所产生的，它与螺旋桨叶片弯曲及鼓波等因素有关；反作用推力是由于螺旋桨旋转所产生的反作用力，它与螺旋桨推进转速、直径和旋转方向等因素有关。

二、螺旋桨的淌水特性1.淌水流场螺旋桨在淌水过程中，会形成一定的淌水流场。

这个流场受到螺旋桨叶片形状、转速和船舶运动速度等因素的影响，它对螺旋桨推力的大小和方向有重要影响。

2.淌水损失由于螺旋桨叶片与水之间存在一定的摩擦和阻力，螺旋桨在淌水过程中会产生一定的淌水损失。

淌水损失会降低螺旋桨的效率，因此需要通过推力计算模型来准确估计淌水损失。

3.淌水性能参数为了描述螺旋桨的推力性能，可以引入一些淌水性能参数，如推力系数、功率系数和效率等。

这些参数可以通过实验和理论模型来确定，从而有效评估螺旋桨的推力性能。

三、螺旋桨推力计算模型为了准确计算螺旋桨的推力，研究者们提出了不同的推力计算模型。

这些模型主要基于流体动力学原理和大量实验资料，可以较为准确地估计螺旋桨的淌水特性和推力性能。

推力计算模型可以通过以下几个步骤进行：1.确定船舶参数首先，需要确定船舶的一些参数，如船舶的船体形状、质量、速度和运动状态等。

这些参数将用于计算螺旋桨的推力。

2.建立淌水流场模型根据螺旋桨叶片形状和转速等参数，可以建立螺旋桨的淌水流场模型。

这个模型可以通过数值计算方法或实验测试来确定。

3.计算推力系数和淌水损失根据淌水流场模型，可以计算螺旋桨的推力系数和淌水损失。

船舶原理公式范文船舶原理是指研究船舶的运动原理以及与之相关的物理学原理的学科。

船舶运动的原理涉及到船舶的稳性、浮力、阻力、推力等多个方面。

下面将介绍一些与船舶原理相关的公式。

1.船舶稳性公式船舶稳性是指船舶在静态和动态情况下保持平衡的能力。

船舶稳性可以通过测量艏楼舱的倾斜角度来评估。

船舶稳性公式中，最常用的是斯奈德稳性公式和S方程。

斯奈德稳性公式：GM=KB*(1-KB/KM)*BM其中，GM是艇身稳定性力矩中心的高度，KB是纵向稳定力矩的位置，KM是质量中心的高度，BM是浸没体积的功能。

通过斯奈德稳定性公式，可以计算船舶的稳定性矩。

S方程：S=KM/(KB+KG)其中，S是形心水平与质心水平之间的距离，KB是纵向稳定力矩的位置，KG是重心的高度。

2.船舶浮力公式船舶浮力是指在液体中受到的向上推力。

根据阿基米德定律，浸没在液体中的物体所受到的浮力等于所排除的液体的重量。

F=ρ*V*g其中，F是浮力，ρ是液体的密度，V是物体所排除的液体的体积，g是重力加速度。

3.船舶阻力公式船舶阻力是指在航行过程中与流体介质之间产生的摩擦力。

船舶阻力公式主要有摩擦阻力公式和波浪阻力公式。

摩擦阻力公式：Rf=0.5*ρ*V^2*S*Cf其中，Rf是摩擦阻力，ρ是介质密度，V是速度，S是湿表面积，Cf 是摩擦阻力系数。

波浪阻力公式：Rw=0.25*ρ*V^2*L^2其中，Rw是波浪阻力，ρ是介质密度，V是速度，L是舰船的长度。

4.船舶推力公式推力公式：T=P*η其中，T是推力，P是功率，η是效率。

以上是一些与船舶原理相关的公式，涉及船舶稳性、浮力、阻力和推力等方面。

这些公式可以帮助研究者理解船舶的运动原理，并为船舶设计和工程提供参考。

船舶的工作原理船舶作为水上运输工具，在现代交通中扮演着重要角色。

它们通过特定的工作原理实现航行和货物运输。

本文将介绍船舶的工作原理，涵盖推进力、浮力、航行稳定以及船舶控制等方面。

一、推进力推进力是船舶前进的关键因素。

在水中航行时，船舶需要克服水的阻力，并产生足够的推力来向前行驶。

常见的推进力机制有以下几种形式：1. 螺旋桨推进力螺旋桨是船舶最常见的推进器件。

它通过螺旋型叶片的旋转，将水推向相反方向，从而产生反作用力推动船体前进。

螺旋桨的旋转速度和叶片的角度可以调整，以适应船舶的不同速度和方向需求。

2. 水喷推进力水喷推进是一种通过向后喷射水流来产生推进力的机制。

常见的应用是在高速船或喷气式飞机上。

通过喷射水流，船舶可以产生强大的推力，从而实现高速航行。

3. 水动力推进力水动力推进是利用水的动力学原理来产生推进力的机制。

例如，帆船利用风的动力对帆进行调整，从而产生推进力。

这种推进力的发挥需要充分利用风的方向和力量。

二、浮力浮力是船舶能够漂浮在水面上的基本原理。

根据阿基米德原理，当一个物体浸入液体中时，它所受到的浮力等于所排除的液体的重量。

船舶的设计和体积使其能够排除足够的水，从而产生与其重量相等的浮力，使得船舶能够浮在水面上。

三、航行稳定航行稳定性对于船舶的安全和运营至关重要。

船舶需要保持平衡，以避免侧翻或失去控制。

以下几种因素影响着船舶的航行稳定：1. 重心船舶的重心位置对于航行稳定性有着重要影响。

重心过高会使船舶不稳定，容易倾斜，而重心过低则会导致船身不够稳定。

通过合理设计和货物分布，船舶的重心位置可以得到控制，以保持航行稳定。

2. 填水与排水填水和排水是调整船舶重心和浮力的重要手段。

通过填充或排空船舱中的水，可以对船舶的浮力和重心进行调节，以保持航行稳定。

3. 船体形状船体的形状对于航行稳定性有着重要影响。

例如，船舶的船首设计成尖形，可以减少水的阻力，提高航行的稳定性。

此外，船舶的船宽、船高和船身曲线等因素也会影响其航行稳定性。

螺旋桨的推力公式：推力F=通道面积*空气密度*流
速^2螺旋桨的翼型剖面和展长在很大程度上决定了
螺旋桨的推力，产生推力对应所需的扭转力矩（来自发动机）。

对于螺旋桨背风面被排出的流动结构（下洗气流-直升机，滑流-螺旋桨推进器），可以看作是每一小段螺旋桨翼型前飞所产生下洗气流的综合效果。

螺旋桨叶的拉力随转速的变化过程如下：由于发动机输出功率增大，使螺旋桨转速（切向速度）迅速增加到一定值，螺旋桨拉力增加。

螺旋桨的桨叶角从桨尖到桨根应按一定规律逐渐加大。

例1：已知螺旋桨型式为B4－55，直径D ＝2.6米，转速N ＝200r/min ，进速12.65Akn V=，要求发出98100N 推力，如轴系效率为0.97，试求该螺旋桨所需之螺距比及主机功率。

解：1）预备计算2003.3360n ==(r/s) 0.514412.65 6.507AV=⨯=(m/s)22410003.33n Dρ=⨯⨯4=506736.12(N)2.62）计算J 和TK6.5070.7523.33 2.6AJ nDV===⨯24981000.194506736.12T TK nDρ===3）按算出的J 和TK值查B4－55性征曲线图得1.07PD= 0.035QK=4）求螺旋桨收到功率2DnQ P π=22550.0351********.987()3.33 2.6Q Q N m nK Dρ==⨯⨯⨯=⋅2 3.1446112.987 3.33964.333()DkW P=⨯⨯⨯=5）求主机功率 946.333994.158()0.97D S SkW PP η===例2：已知某单桨船，航速V ＝14.85kn ，有效功率660.1848EkW P=，螺旋桨直径D＝2.6m ，转速N ＝200 r/min ，推力减额分数t=0.118，伴流分数0.15ω=，相对旋转效率R1.0η＝，传送效率S0.95η＝，求B4－55系列的螺旋桨所需主机功率。

解： 1）计算J 和TKV 14.850.51447.64(/)m s ⨯＝＝(1)7.64(10.15) 6.50AV Vω=-=-=(m/s)660184.886411.623()7.64ER N VP===86411.62397972.362()(1)(10.118)1P R T N t Z ===--⨯224497972.3620.1931000200() 2.660TTKnDρ===⨯⨯6.500.75200() 2.660A J nD V ===⨯2）由J 和TK值查图谱得1.07PD= 0.035QK=0.66η=3）求主机功率22550.035100046.205()200() 2.660Q kN m QnK Dρ==⨯=⋅⨯⨯46.20546.205()1.0BRkN m QQη===⋅ 20022 3.1446.205967.225()60DB Bn kW Q P π==⨯⨯⨯= 967.2251018.132()0.95DB S SkW PP η===一、判断1、当船模和实船的雷诺数相等时，它们的单位排水量的摩擦阻力相等。

船舶推进复习资料船舶推进是指通过推进装置将船舶推进至所需速度的过程。

有着不同的推进方式和推进装置，船舶推进技术一直是船舶设计和运营领域的重要研究内容。

本文将对船舶推进的基本原理、主要推进方式和推进装置进行复习和总结。

一、船舶推进的基本原理船舶推进的基本原理是牛顿第三定律，即作用与反作用。

船舶推进时，推进装置（如螺旋桨）通过排放水流的方式产生推力，水流的反作用力推动船舶向前移动。

推进装置所产生的推力主要取决于排放水流的速度和质量流量，而水流速度和质量流量受到推进装置的转速、叶片形状以及离心泵的工作原理等因素的影响。

二、主要推进方式船舶推进方式主要包括逐渐推进和近似匀速推进。

逐渐推进是指船舶在推进过程中逐渐增加速度直到达到目标速度的过程，而近似匀速推进则是指船舶在达到目标速度后保持相对稳定的速度航行。

三、主要推进装置船舶推进装置主要包括螺旋桨、水喷口和喷气推进器等。

螺旋桨是目前主要的船舶推进装置，通过叶片的旋转产生推力。

螺旋桨又可分为固定螺旋桨和可调节螺旋桨两种类型，可调节螺旋桨能够根据船舶的工况进行角度调整以达到更好的推进效果。

水喷口是一种利用水流动能产生推力的推进装置，适用于一些特殊用途的船舶。

喷气推进器采用高速喷射水流的方式产生推力，具有较高的推进效率和机动性能。

四、船舶推进效率的影响因素船舶推进效率受到多种因素的影响，其中包括船舶的外形设计、推进装置的类型和性能、推进装置与船体的匹配程度、船舶的航行工况以及水动力性能等。

合理选择和设计推进装置，优化船舶的外形设计和航行工况，对提高船舶的推进效率具有重要意义。

五、船舶推进研究的新进展随着船舶技术的不断发展，船舶推进领域也取得了一些新的进展。

例如，研究人员正在积极探索新型的推进装置和推进方式，如无舵区浆轮技术、电力推进技术以及混合动力推进技术等。

这些新的推进技术有助于提高船舶的推进效率、降低燃油消耗和减少环境污染。

总结：船舶推进作为船舶设计和运营的重要环节，对于船舶技术的发展和航行效率的提高至关重要。

螺旋桨推力计算模型根据船舶原理知：42D n K T T ρ=（T K 为螺旋桨的淌水特性）通过资料查得：T K 为进速系数J 的二次多项式，但无具体的公式表示，只能通过图谱查得，同时tK K T T -=10（0T K 为淌水桨在相同的转速情况下以速度为V A 运动时的推力、进速系数nDW U nD V J P A p )1(-==） 估算推力减额分数的近似公式：1. 汉克歇尔公式：对于单螺旋桨标准型商船（C B =0.54~0.84） t=0.50Cp-0.12 对于单螺旋桨渔船： t=0.77Cp-0.30 对于双螺旋桨标准型商船（C B =0.54~0.84） t=0.50Cp-0.18 2. 商赫公式对于单桨船 t=KW 式中：K 为系数K=0.50~0.70 适用于装有流线型舵或反映舵者 K=0.70~0.90 适用于装有方形舵柱之双板舵者 K=0.90~1.5 适用于装单板舵者 对于双螺旋桨船采用轴包架者：t=0.25w+0.14 对于双螺旋桨船采用轴支架者：t=0.7w+0.06 3. 哥铁保公式对于单螺旋桨标准型商船（C B =0.6~0.85） P B WPBC C C C t ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=5.13.257.1对于双螺旋桨标准型商船（C B =0.6~0.85） B WPBC C C t 5.13.267.1+-= 4. 霍尔特洛泼公式对于单螺旋桨船sternP C BT D C BC B L t 0015.0)/(1418.0000524.00585.1)/(001979.02101+--+-=式中：10C 的定义如下： 当L/B>5.2 L B C /10=当L/B<5.2 )134615385.0//(003328402.025.010--=L B C 对于双螺旋桨船： BT D C t B /1885.0325.0-=估算伴流分数的近似公式1. 泰洛公式（适用于海上运输船舶）对于单螺旋桨船 05.05.0-=B C ω 对于双螺旋桨船 20.055.0-=B C ω 式中C B 为船舶的方形系数。

船舶动力相关公式船舶动力是指船舶在水中航行和操纵时所需的动力。

船舶动力涉及到船舶的推进力、抗阻力和操纵力等方面。

以下是一些船舶动力相关的公式。

1.推进力公式：推进力是指船舶在水中前进所受到的力。

推进力的大小取决于船舶的推进装置和船舶周围水流的影响。

常见的推进力公式如下：F=ρ*A*V^2*C其中，F表示推进力，ρ表示水的密度，A表示推进装置产生的有效推力面积，V表示船舶的速度，C表示推力系数。

2.抗阻力公式：抗阻力是指船舶在水中航行时所受到的水阻力。

抗阻力的大小取决于船舶的速度、船体形状、湍流阻力等因素。

常见的抗阻力公式如下：F=0.5*ρ*A*V^2*Cd其中，F表示抗阻力，ρ表示水的密度，A表示船舶的参考面积，V表示船舶的速度，Cd表示阻力系数。

3.功率公式：船舶的推进力需要通过动力系统提供。

推进功率是指为产生船舶推进力所需的功率。

常见的功率公式如下：P=F*V=0.5*ρ*A*V^3*C其中，P表示推进功率，F表示推进力，V表示船舶速度。

4.推力系数公式：推力系数是表示推进装置产生的实际推力与理论推力之间的比值。

推力系数的大小取决于推进装置的效率以及船舶的运行状态。

常见的推力系数公式如下：Ct=T/(ρ*A*V^2)其中，Ct表示推力系数，T表示推进装置产生的推力。

5.螺旋桨效率公式：螺旋桨是最常用的船舶推进装置之一、螺旋桨效率是指螺旋桨转动时所产生的推力与所消耗的功率之比。

常见的螺旋桨效率公式如下：η=F*V/(P*n)其中，η表示螺旋桨效率，F表示推进力，V表示船舶速度，P表示推进功率，n表示螺旋桨的转速。

除了以上提及的公式，还有许多其他与船舶动力相关的公式，如舵角与操纵力的关系公式、船舶运动的动力学方程等，这里只列举了一部分常见的公式。

船舶动力的计算涉及到许多复杂的因素，需要综合考虑船舶的运行条件、船体特性以及推进装置的性能等因素，以获得准确的结果。

船舶原理名词解释
船舶原理是指对船舶运动规律、浮力特性、船体稳性、航行阻力、推进原理等进行研究和分析的学科。

以下是相关名词的解释：
1. 浮力：物体浸入液体中所受到的上升力，是支撑物体浮起的原因。

2. 偏航力：船舶航行时由于外界作用力的不对称而产生的船头或船尾偏离航线的力。

3. 推力：船舶通过推进器产生的向前推动的力，以克服阻力并推动船体前进。

4. 阻力：船舶在航行过程中受到的阻碍前进的力，包括水阻力、风阻力和波浪阻力等。

5. 船体稳性：指船舶在不同的倾斜状态下保持平衡的能力，主要涉及到艏倾、舯倾和舷倾稳性。

6. 码头效应：船舶在靠近码头或岸边航行时，受到由水流、风力和船舶本身推动引起的特殊影响，如水的流动与反射、涡流等。

7. 空腹航行：船舶未完全装载货物或燃料进行航行，船体浮起部分未被充分利用，造成船舶效能降低。

8. 液压力：液体在容器内均匀受力的压力，船舶中的液压系统可用于控制舵机、推进器等船舶设备的运转。

9. 平稳性：指船舶在航行中保持相对平稳的状态，防止因外界力的作用而产生晃动或滚动。

10. 船尾探伤：通过超声波等手段对船舶船尾进行检测和查漏修补，以确保船舶航行的安全性。

第一章 船体形状三个基准面（1）中线面（xoz 面）横剖线图（2）中站面（yoz 面）总剖线图（3） 基平面 （xoy 面）半宽水线图型线图：用来描述（绘）船体外表面的几何形状。

船体主尺度船长 L 、船宽（型宽）B 、吃水d 、吃水差t 、 t = dF – dA 、首吃水dF 、尾吃水dA 、平均吃水dM 、dM = （dF + dA ）/ 2 } 、型深 D 、干舷 F 、（F = D – d ） 主尺度比 L / B 、B / d 、D / d 、B / D 、L / D船体的三个主要剖面：设计水线面、中纵剖面、中横剖面 1.水线面系数Cw ：船舶的水线面积Aw 与船长L,型宽B 的乘积之比。

2.中横剖面系数Cm ：船舶的中横剖面积Am 与型宽B 、吃水d 二者的乘积之比值。

3.方型系数Cb ：船舶的排水体积V,与船长L,型宽B 、吃水d 三者的乘积之比值。

4. 棱形系数（纵向）Cp ：船舶排水体积V 与中横剖面积Am 、船长L 两者的乘积之比值。

5. 垂向棱形系数 Cvp ：船舶排水体积V 与水线面积Aw 、吃水d 两者的乘积之比值。

船型系数的变化区域为：∈（ 0 ，1 ] 第二章 船体计算的近似积分法 梯形法则约束条件（限制条件）：（1） 等间距 辛氏一法则通项公式 约束条件（限制条件）：（1）等间距 （2）等份数为偶数 (纵坐标数为奇数 )2m+1辛氏二法则 约束条件（限制条件）（1）等间距 （2）等份数为3 3m+1梯形法：（1）公式简明、直观、易记 ；（2）分割份数较少时和曲率变化较大时误差偏大。

辛氏法：（1）公式较复杂、计算过程多； （2）分割份数较少时和曲率变化较大时误差相对较小。

第三章 浮性船舶（浮体）的漂浮状态：（1 ）正浮（2）横倾（3）纵倾（4）纵横倾排水量：指船舶在水中所排开的同体积水的重量。

平行沉浮条件：少量装卸货物P ≤ 10 ℅D 每厘米吃水吨数： TPC = 0.01×ρ×Aw {指使船舶吃水垂向（水平）改变1厘米应在船上施加的力（或重量） }{或指使船舶吃水垂向（水平）改变1厘米时，所引起的排水量的改变量 } （1）船型系数曲线 （2）浮性曲线（3）稳性曲线 （4）邦金曲线静水力曲线图:表示船舶正浮状态时的浮性要素、初稳性要素和船型系数等与吃水的关系曲线的总称，它是由船舶设计部门绘制，供驾驶员使用的一种重要的船舶资料。