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船舶设计中的减阻技术探索船舶设计中的减阻技术一直是船舶工程领域的重要研究方向。
减阻技术的研究目标是通过优化船舶形状和采用先进的流体力学原理，减少水与船舶表面的摩擦力和阻力，从而提高船舶的速度和燃油效率。
在本文中，我们将探讨几种常见的船舶减阻技术，并介绍其在船舶设计中的应用。
一、船体光滑化技术船体光滑化技术是船舶设计中常用的减阻技术之一。
通过减少水在船体表面的摩擦力，可以降低整个船体的阻力。
为实现船体光滑化，船体表面的涂层选择十分重要。
常见的涂层材料包括聚硅酮、聚乙烯蜡和氟碳聚合物等。
这些材料可以减少水与船体表面间的粘附力，从而减少阻力。
此外，船体表面的规则性也对光滑化起重要作用。
船体表面要保持光滑而均匀，避免凹凸不平或尖锐的边缘，以减少湍流的生成，进一步减小阻力。
二、船舶涡流阻力的控制涡流是船舶运动中产生的一种湍流现象，会增加船舶的阻力。
为减小涡流产生的阻力，可以采用不同的控制手段。
例如，通过安装纵向和横向舵，可以改变水流在船体周围的流动，减小涡流的生成。
此外，通过优化船舶的造型，可以改变水流在船体周围的流动方式，从而减小涡流的阻力。
例如，采用螺旋线状船体设计，可以减小船体后部产生的涡流，减小阻力。
三、船舶尾迹阻力的降低船舶尾迹阻力是船舶设计中一个重要的减阻问题。
尾迹阻力主要由舵的操作和推进器的涡流产生。
为降低尾迹阻力，可以采用下述措施。
首先，船舶的舵设计应合理，以减小舵运动时产生的湍流。
其次，选择合适的推进器形式和安装位置，以减小推进器产生的涡流。
例如，采用推进器罩、推进器扩散器等减阻装置，可以有效降低尾迹阻力。
此外，合理设计舵的位置和舵叶角度，能够减小舵在操纵过程中产生的涡流和阻力。
四、船舶耐浪性能的提高船舶在恶劣海况中航行时，往往会受到波浪的影响，增加船舶的阻力和耗能。
为提高船舶在浪大的海况中的耐浪性能，可以采用一系列减阻措施。
例如，内置稳定装置可以提高船舶的稳定性，减少船体与波浪的接触，降低阻力。
集装箱船总体设计中的船舶船体减阻改进在现代船舶设计中，减少船舶船体阻力是提高船舶性能和经济性的重要方面。
特别是在集装箱船的总体设计中，通过改进船舶船体以减少阻力，可以显著提高船舶的速度、燃油效率和航行稳定性。
本文将探讨在集装箱船总体设计中采取的几种常见的船舶船体减阻改进方法。
一、水动力学优化水动力学优化是指通过对船舶船体形状和流线型进行调整，以减少船舶在水中运动时受到的阻力。
这种优化通常包括减小船舶的湿表面积、改善船舶的流线型以及减少船体与水之间的摩擦阻力。
通过采用现代计算流体力学（CFD）技术和模型试验，设计师可以精确地评估不同船体形状对阻力的影响，并进行优化设计，从而实现船舶船体减阻的目标。
二、减少附着阻力附着阻力是指船舶船体表面与水之间的摩擦阻力，它直接影响船舶的推进功率和燃油消耗。
为了减少附着阻力，船舶设计师通常采取一系列措施，包括表面光滑处理、防污涂层的应用以及定期船体清洁和维护等。
通过保持船舶船体表面的光滑度和清洁度，可以最大程度地减少水与船体表面之间的摩擦阻力，从而降低船舶的总阻力。
三、优化船舶船体结构船舶船体结构的优化也是减少船舶阻力的重要手段之一。
通过采用轻量化材料、优化船体布局和结构设计，可以减少船舶自身的重量，从而降低船舶在航行过程中所受到的水动力阻力。
此外，还可以通过改进船舶船体的刚度和强度分布，减少船舶在航行中产生的波浪阻力，进一步提高船舶的航行效率和性能。
四、改进船舶尾部设计船舶尾部设计的改进也可以有效地减少船舶的阻力。
通过优化船舶尾部的形状和船尾设备的布置，可以减少船舶在航行时产生的湍流和阻力，从而提高船舶的航行速度和燃油效率。
常见的船尾设计改进包括采用流线型船尾、安装尾流板和减阻翼等。
综上所述，集装箱船总体设计中的船舶船体减阻改进是提高船舶性能和经济性的重要手段。
通过水动力学优化、减少附着阻力、优化船舶船体结构和改进船舶尾部设计等方法，可以有效地降低船舶在航行中所受到的阻力，实现船舶航行的高效、稳定和节能。
船舶水中航行主要阻力船舶水中航行主要阻力导言船舶的运动是受到水的阻力的，而水中阻力是由于流体粘性和惯性作用引起的。
在船舶水中航行时，主要阻力有摩擦阻力、波浪阻力和空气阻力。
本文将详细介绍这三种主要阻力。
一、摩擦阻力1. 摩擦阻力的定义摩擦阻力是指流体与物体表面接触时，由于两者之间存在相对运动而产生的摩擦作用所引起的一种阻碍物体运动的现象。
2. 摩擦系数摩擦系数是指单位面积上所受到的摩擦力与单位面积上所受到的压强之比。
它是一个无量纲量，通常用Greek字母μ来表示。
3. 摩擦系数与表面粗糙度表面粗糙度对于摩擦系数很重要。
表面越光滑，则摩擦系数越小；表面越粗糙，则摩擦系数越大。
4. 影响因素影响摩擦阻力的因素有：物体表面的粗糙度、流体的粘性、物体表面积、流体速度等。
二、波浪阻力1. 波浪阻力的定义波浪阻力是指船舶在水中航行时，由于波浪对船体产生的作用而引起的一种阻碍物体运动的现象。
2. 影响因素影响波浪阻力的因素有：船型、载重量、速度等。
3. 减小波浪阻力的方法减小波浪阻力可以采取以下方法：改进船型设计、减少载重量、降低航速等。
三、空气阻力1. 空气阻力的定义空气阻力是指风对物体产生作用而引起的一种阻碍物体运动的现象。
2. 影响因素影响空气阻力的因素有：风速、物体形状和表面粗糙度等。
3. 减小空气阻力的方法减小空气阻力可以采取以下方法：改进物体形状设计，增加表面光滑度，降低风速等。
结语综上所述，摩擦阻力、波浪阻力和空气阻力是船舶水中航行时主要的阻力。
减小这些阻力可以提高船舶的速度和效率，因此在设计船型和选择载重量等方面需要考虑这些因素。
船舶阻力一总论1.船舶在航行过程中会受到流体(水和空气) 阻止它前进的力。
这种与船体运动相反的作用力称为船的阻力。
2.船舶快速性就是研究船舶尽可能消耗较小的主机功率以维持一定航速的能力3.船体总阻力按流体种类分成空气阻力和水阻力。
空气阻力是指空气对船体水上部分的反作用力。
水阻力是水对船体水下部分的反作用力。
4. 船体阻力的成因主要有以下三种现象有关:①船首的波峰使首部压力增加, 而船尾的波谷使尾部压力降低, 于是产生首尾流体动压力差。
这种由兴波引起的压力分布的改变所产生的阻力称为兴波阻力, 一般用Rw表示。
从能量观点看,船体掀起的波浪具有一定的能量, 这能量必然由船体供给。
由于船体运动过程中不断产生波浪, 也就不断耗散能量, 从而形成兴波阻力。
②由于水的粘性, 在船体周围形成“边界层”, 从而使船体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摩擦阻力,用Rf 表示。
从能量观点看。
就某一封闭区而言, 当船在静水中航行时, 由于粘性作用, 必带动一部分水一起运动, 这就是边界层。
为携带这部分水一起前进, 在运动过程中船体将不断供给这部分水质点以能量, 因而产生摩擦阻力。
③旋涡处的水压力下降, 从而改变了沿船体表面的压力分布情况。
这种由粘性引起船体前后压力不平衡而产生的阻力称为粘压阻力,用Rpv 表示。
从能量观点来看,克服粘压阻力所作的功耗散为旋涡的能量。
粘压阻力习惯上也叫旋涡阻力。
5. 船体阻力的分类(1 ) 按产生阻力的物理现象分类。
Rt = Rw + Rf + Rpv对低速船, 兴波阻力成分较小, 摩擦阻力约为70%～80% , 粘压阻力占10%以上。
对高速船, 兴波阻力将增加至40%～50% , 摩擦阻力为50%左右, 粘压阻力仅为5%左右。
(2 ) 按作用力的方向分类。
R t = R f + R p(3 ) 傅汝德阻力分类。
其实质是将粘压阻力和兴波阻力合并在一起称为剩余阻力, 即:Rt = Rf + Rr 式中Rr = Rw + Rpv(4 )按流体性质分类。
船舶的基本阻力包括的哪些阻力1.船舶的基本阻力包括的哪些阻力？（3分）摩擦阻力，涡涡流阻力，兴波阻力2..简单陈述基本阻力的成因和降阻措施。
（6分）摩擦阻力：成因，船体在水中运动时，由于水具有粘性是船体周围有一薄层水被船体带动遂川一起运动。
由于各层水流速度大小不同，在各层水流之间必然会产生切应力作用，这种由于流体的粘性而产生的切应力沿着船舶运动方向上的合力，成为船舶摩擦阻力。
降阻措施：降低船体表面的曲度和粗糙度，减小流体粘性，减小形势速度，减小是表面面积涡流阻力：当水流经船体时，由于水具有粘性说引起的首尾压力差而形成的阻力。
降阻措施：船尾设计成很好的流线型。
兴波阻力：船舶在静水面上行驶时由于兴起波浪而形成的阻力，为兴波阻力。
降阻措施：选择适当的船长和菱形系数。
船首水线下的船体设计成球鼻型。
3.运营船舶是怎样应付汹涛阻力的？（2分）预留储备功率4.船舶在浅水中航行，会给航态和阻力带来什么影响？。
（6分）船舶在浅水中航行，由于水与船的相对速度增加，和船行波变化的影响，使船舶阻力增加，航行钻台改变即吹水增加以及发生首倾或是尾倾。
船舶一同样的速度在浅水中航行于在深水中航行相比较，由于在浅水中航行时船底与河堤之间间隙变小使得水流相对于船体的速度增加，使水压下降，船体下沉吃水增加，船的湿面积增加，由于流速增加使船底与河底的间隙变小，易产生涡流。
一次船舶在潜水中航行时，摩擦阻力和涡流阻力都会增加。
船舶在浅水航行时船行波的波形发生变化，行波范围逐渐扩大，使兴波阻力增加。
5.污底阻力的本质是增加基本阻力中的哪种阻力成分？。
（2分）摩擦阻力6.球鼻艏的设置的目的是为了:美观？减小波阻？加强艏部强度？增加艏尖舱容？。
（2分）减小波阻球鼻兴起的波谷与船首兴起的波峰正好处于同一位置时，则两波的合成波较务球鼻时平坦，减小船舶的兴波阻力。
7.甲板上过高堆放货物给船增加的是什么阻力？。
（2分）附加阻力即空气阻力。
减小船舶摩擦阻力的方法
减小船舶摩擦阻力是提高船舶运行效率、减少油耗的重要手段。
以下介绍几种有效的方法：
1. 涂覆特殊涂料：船舶的船底涂覆特殊防污涂料，能够减小海面水流对船体的阻力，达到减小船舶摩擦阻力的目的。
同时，涂覆防污涂料还能够有效地防止海洋生物附着，减少船舶生物附着引起的阻力。
2. 采用空气润滑技术：采用空气润滑技术的船舶在船底和海面之间构造空气膜，减小摩擦力。
据研究，采用空气润滑技术的船舶能够减少20%的摩擦阻力，从而达到减少油耗的目的。
3. 控制船速：船舶的速度越快，摩擦阻力越大。
因此，适当降低船舶的巡航速度，能够有效地减小船舶摩擦阻力、降低油耗。
4. 改进船体设计：改进船体设计能够减小船体在水中的阻力。
例如，在船头安装波浪切割器，能够减小波浪对船体产生的阻力。
在船体下部增加平板，能够减少船体周围水流的阻力。
5. 清洗船底：船底长期积累的海藻、海洋生物等附着物会增加船体在水中的阻力。
定期清洗船底，能够减小船舶摩擦阻力、降低油耗。
总之，减小船舶摩擦阻力能够提高船舶运行效率、降低油耗。
采用上述方法可以有效地减小船舶摩擦阻力，提高船舶运行效率。
未来，随着技术的不断进步，相信还会出现更加先进、高效的减小船舶摩擦阻力的技术。
题目：减小粘性阻力的方法和措施
组员：赵帅张帅郭宁吴龙烽郭宁罗乃甲
减小船舶阻力方法：影响船舶阻力的因素很多, 其中主要的是航速、船型和船舶航行时的外界条件。
对于大量使用的中、低速船舶而言, 粘性阻力比兴波阻力要大得多; 对于高速船舶, 则主要应减少兴波阻力。
在减少阻力方面的主要措施有:
一优化船舶的主要尺度和线型。
目前采用较多的船型与线型有: ①球鼻艏船型(国外已发展可变球鼻艏, 其鼻可上下移动, 或自由摆动, 或按吃水与航速变化改变球体形状) ; ②艉端球船型; ③球艉及双艉鳍船
型; ④纵流船型; ⑤双体船及小水线面双体船; ⑥不对称艉部线型; ⑦浅吃水肥大船型; ⑧双艉船和平头涡艉。
（1）.球艏对游艇粘性阻力的影响：
从游艇艇体表面的流线及压力分布图可以看出:尽管此类游艇加装球首的
主要目的是减少兴波阻力以提高快速性,适当选择的球首(如球脂I)可以在明
显减少游艇兴波阻力的同时减少粘压阻力，船艏以及尾部压力系数分布显著改变是其减阻的主要判据。
从上表可以看出,加装球鼻舷与没有球鼻脂状况相比,游艇的粘压阻力系
数明显减小,而摩擦阻力差别不大,而球舷I状况下游艇的粘压阻力系数较球舫n稍大,但是差别不是很大"而球循I和球脂n两种状况对摩擦阻力系数基本没有影响"三者的粘性阻力系数大小为:采用球舷n最小,采用球舷I次之,无球脂
时最大"对于兴波阻力系数,安装球鼻舶I!n均取到减阻效果,而球鼻舷I效果较好"
（二）.运输船舶气泡润滑减阻技术研究成果显示:
1)对低速肥大型船,在船底喷气,能够使摩擦阻力减小9% —17%左右;
2)对低速肥大型船,在船底喷气能够使粘压阻力减小,最直观的理解是船底喷
气改善了船底压力分布;
3)同一喷气流量下,多级喷气(船首船中同时喷气)减阻效果好于单级喷气(仅
仅在船首喷气)减阻效果,因为多级喷气模型是在单级喷气模型的气体体积分
数较低的位置布置了一个喷气口,从物理模型上弥补了单级喷气模型的不足,
另一方面,相对于单级喷气模型,多级喷气模型增加了喷气面积,而适度增加
喷气面积有利于减小阻力;
4)随着来流速度的增加,气体体积浓度在船底的分布也越集中,减阻率也相应
增加,因为较大的来流速度相对于较小的来流速度更容易使气泡来不及逃逸就
随着来流速度运动到船后方有效覆盖船表面;
5)随着喷气流量的增加,减阻率也增加,因为喷气量的增加实际上就是增加了
气体的体积浓度从而增加气体覆盖面;
6)随着船舶吃水的增加,减阻率逐渐减小,这种减小的趋势在低速时表现得比
较明显,而高速时表现得比较缓和;
7)对深吃水低速肥大型船,较小的喷气流量减阻效果并不明显,要想获得理想
的减阻效果,条件容许的情况下,需要增加喷气量;
8)相同速度、相同喷气流量下,喷气口位置和面积相同的缝喷比孔喷减阻效果好,但缝喷更容易达到饱和喷气流量。
二.减少船体的粗糙度。
船舶使用一段时间后,船壳由于被腐蚀等, 其粗糙度就会增加。
同时, 海生物对船壳的污底与附着也日益严重。
这些都是节能的大敌。
据粗略统计, 由于粗糙度的增加, 每年要多耗燃袖30% 左右。
防止污底的对策有:
①采用先进的防污涂料系统, 用以防止海生物的附长, 如采用自抛光船壳漆;
②电解海水防污, 通过电解装置将海水分解出氯气, 杀灭海生物; ③定期进坞清底; ④水下清洗(刮船底) ; ⑤水面刮刷和补涂技术。
防止粗糙化的对策有: ①正确选择合理的涂料系统; ②提高油漆施工的质量; ③对船壳水下部分实行阴极保护等; ④对船壳板进行打砂。
(3) 采用船艉附体(如加鳍、导流管等)。
采用船艉附体, 不仅能改善艉部流场, 从而降低粘压阻力,而且可使螺旋桨的推进效率提高。
目前采用的附体有: ①反作用力鳍; ②前置导管; ③附加推力鳍; ④艉端球及整流舵加鳍; ⑤桨后固定叶轮。
