航运基础知识汇总06船舶原理
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船舶原理”复习大纲一、船舶基础知识1. 船体主要几何特征甲板——舷弧、粱拱主船体——主尺度、主尺度比、船体系数2. 船体几何外形的表示船体坐标系——基平面、中站面、中线面型线图——横剖线图、纵剖线图、半宽水线图3. 船体计算船体计算包括什么?近似积分计算方法——梯形法、辛氏第一和第二法则计算题1.船体基准面有:A.中横剖面,中纵剖面,设计水线面B.中线面,中站面,基平面C.中线面,中站面,设计水线面D.横中剖面,纵中剖面,基平面2.度量船体横向尺度的基准面是:A.中线面B.中站面C.基平面D.水平面3. 度量船体纵向尺度的基准面是:A.中线面B.中站面C.基平面D.水平面4.首垂线是指:A过船体最前端所做的垂线B过首柱前缘与夏季载重线的交点所做的垂线C 过首柱后缘与夏季载重线的交点所做的垂线D 过上甲板与首柱前缘的交点所做的垂线5.尾垂线是指:A.沿着舵柱前缘做的垂线B.沿着舵柱后缘做的垂线C.过上甲板与夏季载重线的交点所做的垂线D.过船尾端点做的垂线6.船体的三个主要剖面是:A.中线面,基平面,中横剖面B.中站面,中纵剖面,基线面C.设计水线面,基平面,中站面D.设计水线面,中纵剖面,中横剖面7.中横剖面是指:A.中站面与船体相截所得的剖面B.中线面与船体相截所得的截面C.水线面与船体相截所得的截面D.船体最大的横截面8.钢质船的船体型线图所表示的船体形状是:A.不包括船壳在内的船体图形B.已包括船壳在内的船体图形C.代表船体的真正外形D.大于船体的真正外形9 从船长的中点处向首尾两端逐渐升高称为:A.舷弧B.梁拱C.舭部升高D.干舷高度10.关于球鼻首作用的正确论述是:A.增加船首强度B.减少兴波阻力C.便于靠离码头D.建造方便11.与船舶快速性有密切关系的尺度比是:A.长吃水比B.宽吃水比C.长深比D.长宽比12.与船舶稳性有密切关系的主要尺度比是:A.长吃水比B.宽吃水比C.长深比D.长宽比13.船长100米,宽9.5米,吃水5米,水下体积2232.5米3,方型系数等于:A.2.13B.0.213C.4.7D.0.4714. Cb=0.5, L/B=6, B/d=3,平均吃水6米,则水下部分体积等于:A.5832m3B.58320m3C.583.2m3D.240m315. 已知某船半宽水线值为y0,y1,------ y9,y10,等间距为Δl,分别写出用梯形法和辛卜生法计算此时的水线面的面积Aw计算式。
船舶货运符号1、船舶形状2、船型系数3、常用位置点3.其它4.稳性参数基本公式:第二章:近似算法梯形法 )2(00nni i y y y l A +-=∑= 辛一法 )4(31321y y y l A ++=辛二法 )33(834321y y y y l A +++=第三章:浮性1.重量、重心计算:i P D D ∑+=1 11)(1D M D X P X D X xp i g g i =⋅∑+⋅= 1)(1D Y P Y D Y i p i g g ⋅∑+⋅=11)(1D M D Z P Z D Z Zp i g g i =⋅∑+⋅=注意:利用合力矩定理,∑==n1i (力矩)分力对该轴或支点取的的力矩合力对某一支点或轴取其中:11g g 1g 1Z ,Y ,X ,∆为装卸后重量、重心。
g g g Z ,Y ,X ,∆为装卸前重量、重心,Pi Pi i P iZ ,Y ,X ,P ,为装卸货物重量、重心,装货为+,卸货为—x M :全船重量纵向力矩; Z M :全船重量的垂向力矩;2.少量装卸对吃水影响TPC100Pd P =δ W A TPC ρ01.0=其中:TPC -当前水域密度下的每厘米吃水吨数。
P -装卸货物重量,装货为+,卸货为—3.舷外水密度变化对船舶吃水的影响⎰=b aydxA⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=1100211ρρδρTPC Dd 其中: 1ρ-先前的水域密度;2ρ-后来的水域密度第四章 稳性1.初稳性高度定义式:g M Z Z GM -= M Z 根据型吃水查静水力资料,g Z 利用公式计算 2.船内垂移货物(初始正浮): Dpl GM M G z-=1 3.船内横移货物(初始正浮):GMD P tg y ⋅=θ4.自由液面的影响 Di GM M G xii ∑-=ρ1其中:自由液面修正量为 DiGMix i f∑=ρδx i -水线面的自由液面惯矩,对于矩形液面 3x lb 121i =对于等腰梯形液面)b b )(b b (481i 222121x ++=注意:GM 是指船舶装载与液体同重的固体时的初稳性高度,即没有考虑液体的流动性。
1.什么是船舶的浮性?船舶在各种装载情况下具有漂浮在水面上保持平衡位置的能力2.什么是静水力曲线?其使用条件是什么?包括哪些曲线?怎样用静水力曲线查某一吃水时的排水量和浮心位置?船舶设计单位或船厂将这些参数预先计算出并按一定比例关系绘制在同一张图中;漂心坐标曲线、排水体积曲线;当已知船舶正浮或可视为正浮状态下的吃水时,便可在静水力曲线图中查得该吃水下的船舶的排水量、漂心坐标及浮心坐标等3.什么是漂心?有何作用?平行沉浮的条件是什么?船舶水线面积的几何中心称为漂心;根据漂心的位置,可以计算船舶在小角度纵倾时的首尾吃水;船舶在原水线面漂心的铅垂线上少量装卸重量时,船舶会平行沉浮;(1)必须为少量装卸重物(2)装卸重物p的重心必须位于原水线面漂心的铅垂线上4.什么是TPC?其使用条件如何?有何用途?每厘米吃水吨数是指船在任意吃水时,船舶水线面平行下沉或上浮1cm时所引起的排水量变化的吨数;已知船舶在吃水d时的tpc数值,便可迅速地求出装卸少量重物p之后的平均吃水变化量,或根据吃水的改变量求船舶装卸重物的重量5.什么是船舶的稳性?船舶在使其倾斜的外力消除后能自行回到原来平衡位置的性能。
6.船舶的稳性分几类?横稳性、纵稳性、初稳性、大倾角稳性、静稳性、动稳性、完整稳性、破损稳性7.船舶的平衡状态有哪几种?船舶处于稳定平衡状态、随遇平衡状态、不稳定平衡状态的条件是什么?稳定平衡、不稳定平衡、随遇平衡当外界干扰消失后,船舶能够自行恢复到初始平衡位置,该初始平衡状态称为稳定平衡当外界干扰消失后,船舶没有自行恢复到初始平衡位置的能力,该初始平衡状态称为不稳定平衡当外界干扰消失后,船舶依然保持在当前倾斜状态,该初始平衡状态称为随遇平衡8.什么是初稳性?其稳心特点是什么?浮心运动轨迹如何?指船舶倾斜角度较小时的稳性;稳心原点不动;浮心是以稳心为圆心,以稳心半径为半径做圆弧运动9.什么是稳心半径?与吃水关系如何?船舶在小角度倾斜过程中,倾斜前、后的浮力作用线的交点,与倾斜前的浮心位置的线段长,称为横稳性半径!随吃水的增加而逐渐减少10.什么是初稳性高度GM?有何意义?影响GM的因素有哪些?从出发港到目的港整个航行过程中有多少个GM?重心至稳心间的距离;吃水和重心高度;许多个11.什么是大倾角稳性?其稳心有何特点?船舶作倾角为10°-15以上倾斜或大于甲板边缘入水角时点的稳性12.什么是静稳性曲线?有哪些特征参数?描述复原力臂随横倾角变化的曲线称为静稳性曲线;初稳性高度、甲板浸水角、最大静复原力臂或力矩、静稳性曲线下的面积、稳性消失角13.什么是动稳性、静稳性?船舶在外力矩突然作用下的稳性。
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。
船舶原理备考知识点总结一、船舶的基本概念1. 船舶的定义:船舶是用于在水上进行运输和航行的交通工具,通常由船体、动力装置、船舱以及导航和控制设备组成。
2. 船舶的分类:根据用途和船体特征,船舶可分为货船、客船、油船、拖船、渔船等各种类型。
3. 船舶的结构:船体是船舶的基本结构,通常由船首、船艏、船中、船艉等部分组成。
船体的外形和结构对船舶的性能有着重要的影响。
二、船舶的稳性1. 船舶的稳性定义:船舶的稳性是指船舶在浮力和重力的作用下保持平衡的能力。
船舶的稳性对航行安全具有重要意义。
2. 船舶的稳性要素:船舶的稳定性要素包括浮力、重力、形心、重点、载重线等。
这些要素相互作用,决定了船舶的稳定性水平。
3. 船舶的稳性计算:船舶的稳性计算是通过考虑船体的形状、载重线位置、重心位置等因素,确定船舶在不同工况下的稳性状况。
稳性计算通常使用形心高度曲线和倾覆曲线等参数来表示。
三、船舶的阻力1. 船舶的阻力概念:船舶在航行中受到水流的阻碍,产生阻力。
阻力包括水动力阻力、摩擦阻力、波浪阻力等。
2. 船舶的阻力影响因素:船舶的阻力受到船体形状、航速、水流状况、载重线位置等多种因素的影响。
船舶的阻力与船舶的动力消耗和航行速度息息相关。
3. 船舶的阻力计算:船舶的阻力计算主要通过实验和模型试验进行。
船舶的阻力计算是船舶设计和航行性能评估的重要依据。
四、船舶的推进1. 船舶的推进基本原理:船舶的推进是利用动力装置产生推力,推动船舶在水中前进。
常见的推进方式包括螺旋桨推进、水射推进、水轮推进等。
2. 船舶的推进装置:螺旋桨是最常用的船舶推进装置,它通过叶片的旋转产生推力。
水射推进和水轮推进则是在特定船舶类型和工况下使用的推进方式。
3. 船舶的推进性能评估:船舶的推进性能评估包括推进效率、推进功率、航速、加速度等指标。
这些指标反映了船舶在不同工况下的推进性能表现。
五、船舶的操纵1. 船舶的操纵原理:船舶的操纵是通过操舵装置控制船舶航向,以实现转向、停泊、靠泊等操作。
船舶的工作原理
船舶作为一种在水上行驶的交通工具,其工作原理基本上可以归纳为以下几点:
1.浮力原理
船舶是依靠浮力作用在水上航行的。
浮力是指物体在水中受到的向上的浮力,其大小等于物体排开的水的重量。
船体的设计和建造一定要考虑浮力原理,以保证其能在水面上浮起来,而不是沉没。
2.推进原理
船舶在水上行驶需要有一定的推进力,以克服水的阻力。
常用的船舶推进方式有桨轮、水喷射、螺旋桨等。
其中,螺旋桨是最常见也是效率最高的一种,其原理是通过螺旋桨叶片的旋转,将水推向船舶尾部,产生向前的推进力。
同时,为了保证船舶前进的稳定性,还需要配备舵机、舵轮等设备,以控制船舶前进的方向和速度。
3.受力平衡原理
船舶在水上行驶时,需要平衡各种受力,保证船体的稳定性。
受力主要来自水的阻力、风的力量以及船舶自身重量等因素。
为确保船体的平衡,设计者需要考虑船舶的形状、结构和重心等因素,以便通过设计和装备船舶各项设备来平衡各种
受力。
4.船舶维护和管理
除了上述三点,船舶的工作原理还需要考虑船舶的维护和管理。
船舶运营是一项复杂的系统工程,需要对机器设备、海事法规、航线及货物运输等多方面进行规划和管理。
必须定期进行维护和保养,以确保船舶的稳定和安全。
此外,船舶管理还包括船员培训、突发事件应急措施等方面,以确保船舶的安全、准时运输和有效管理。
总而言之,船舶作为一项非常复杂的系统工程,其工作原理涉及到浮力、推进、受力平衡等方面,必须考虑船舶的形状、结构和重心等因素,以确保船舶的稳定和安全。
同时,船舶还需要定期维护和管理,以确保船舶的准时运输和有效管理。
1、船舶的航海性能包括哪些性能?各自的含义分别是什么?1、浮性:船舶装载一定的载荷,仍能浮于一定水面位置而不沉没的能力。
2、稳性:船舶受外力作用离开平衡位置发生倾斜而不致于倾覆,当外力消除后仍能回复到原来平衡位置的能力。
3、抗沉性:船舶遭受海损事故舱室破损进水,仍能保持一定的浮性和稳性而不致于沉没或倾覆的能力。
4、快速性(或称速航性):船舶在其动力装置产生一定功率的情况下能达到规定航速的能力。
快速性包括两方面:1)船舶阻力:研究船舶航行时所遭受的阻力。
目的在于掌握阻力的变化规律,从而改善船型,降低阻力。
即阻力的成因、分类、计算、影响因素和降阻措施。
2)船舶推进:研究船舶推进器,推进器克服阻力发生推力。
目的在于设计出符合要求的高效推进器。
即推进器的水动力性能、设计高效推进器。
5、操纵性:船舶在航行是按照驾驶员的意图保持既定航向的能力或改变航行方向的能力。
包括:1)航向稳定性:保持原有航向的能力。
2)转首性:应舵转首的能力。
3)回转性:应舵作圆弧运动的能力。
6、耐波性(或称适航性):船舶在风浪海况下航行时的运动性能,即船舶在风浪中遭外力干扰而产生各种摇摆运动,以及砰击、上浪、失速和飞车等时,仍能维持一定航速在水面上安全航行的能力。
主要研究内容为船舶摇摆。
目的在于:掌握船舶摇摆规律,采取措施以减缓船舶摇摆。
船舶摇摆的含义:1)船舶转动:横摇、纵摇和首摇―――摇;2)船舶直线运动:横荡、纵荡和垂荡―――摆。
2、船型系数有哪些?各自的含义是什么?会进行船体系数的相关计算。
1)水线面系数的大小表示水线面的肥瘦程度。
2)中横剖面系数的大小表示水线以下的中横剖面的肥瘦程度。
3)方形系数的大小表示船体水下体积的肥瘦程度。
4)棱形系数的大小表示船体水下排水体积沿船长方向的分布情况。
5)纵向棱形系数的大小表示船体水下排水体积沿吃水方向的分布情况。
3、了解梯形法的基本原理,掌握用梯形法列表进行船体计算的方法,掌握“成对和”和“自上而下和”的含义。
《船舶阻力》和《船舶推进》主要知识点1、掌握快速性的概念。
2、掌握船舶阻力和船体阻力的成因和分类。
3、掌握雷诺数和傅汝德数的概念。
4、了解雷诺定律和全相似定律,掌握傅汝德定律(含比较定律)和傅汝德假定。
5、掌握形似船和相应速度的概念。
6、掌握船行波的组成和兴波阻力的成因。
船行波分为为:首横波和首散波;尾横波和尾散波。
兴波阻力的成因:体在静水中运动过程中兴起波浪,由于波浪产生,改变了船体周围的压力分布情况7、掌握兴波阻力的特征。
8、了解兴波干扰的预测方法。
9、掌握减小常规船型兴波阻力的方法。
1、选择合理的船型参数2、造成有利的波系干扰,常见的是采用球鼻首。
3、设计良好的首尾形状。
10、理解摩擦阻力的成因。
当船体运动时,由于水的粘性,在船体周围形成“边界层”,从而使船本运动过程中受到粘性切应力作用,亦即船体表面产生了摩擦力,它在运动方向的合力便是船体的摩擦阻力13、掌握船体表面弯曲度和表面粗糙度对摩擦阻力的影响(含形状效应和表面粗糙度补贴系数的概念)。
14、理解减小摩擦阻力的方法。
1、减小船体表面湿面积:从船体设计本身考虑,选择合理的船型参数,特别是主尺度的确定要恰当;减少不必要的附体等,或尽量采用表面积较小的附体。
2、减少表面粗糙度:在可能范围内使船体表面尽可能光滑。
15、理解粘压阻力的成因和特征、了解降低粘压阻力的船型要求。
成因:引起船体前后压力分布不平衡而产生。
1、应注意船的后体形状。
2、应避免船体曲率变化过大。
3、前体线型应适当注意。
对于低速肥大型船,采用球鼻首有可能减小舭涡所形成的粘压阻力,另外球鼻球这此类船有一定的降阻作用。
18、理解三因次法与傅汝德法的主要差别。
19、掌握附体阻力的主要成分和附体系数的概念。
20、掌握空气阻力的主要成分和空气阻力百分数的概念。
21、掌握汹涛阻力、储备功率和储备功率百分数的概念。
22、掌握优良船型含义及船舶分类(按傅汝数分类),及其主要的阻力成分。
23、理解排水量长度系数对阻力的影响规律,掌握最佳船长的概念。