海上拖航阻力计算
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浮船坞拖运沉箱相关计算北海港铁山港西港区北暮作业区5#、6#泊位水工工程浮船坞拖运计算书一、计算说明1、船坞拖航状态及航区本次作业在我部铁山港区内预制场出运码头至5#、6#泊位码头前沿调头区水域,属于沿海近海拖航。
2、计算依据中国船级社《海上拖航指南》1997-附录2“海上拖航阻力估算方法”3、“防城港”号相关参数:型长:52m;型宽:32m ;型深:3.6m;空载吃水:1.4m二、浮船坞海上拖航阻力估算计算公式如下:1、R T=0.7×(R F+R B)+R A式中:R T为总阻力,kN,R F为摩擦阻力,kN,R F=1.67×A1×V1.83×10-3;R B为剩余阻力,kN,R B=0.147×δ×A2×V-1.74+1.5V;A1为船舶水下湿水表面积,m2;A2为侵水部分的中横剖面面积,m2,V为拖航速度,为保证安全系数,按最大时速4节计算(2.06m/s);δ为方形系数,本船吃水3.6米时,δ取1.0,R A为空气阻力,kN,R A=0.5ΡV2∑C S S满×10-3;Ρ为空气密度,按Ρ=1.22kg/m3计算;V为风速,取V=20.7m/s计算;A I为受风面积,按顶风计算,m2;C s为受风面积形状系数,按1.0计算。
2、浮船坞装满沉箱时吃水深度为3.1m计算浮船坞露水部分受风面积S满。
S1坞墙面积=11×3×2=66m2S2甲板下于水面上=(3.6-3.1)×32=16m2S3沉箱迎风面积=18.15×17.2=312.18m2S满=S1+S2+S3=394.18m23、浮船坞湿水面积计算满载湿水面积计算:A1满=52×32+(52+32)×2×3.1=2184.8m2浸水部分的中横剖面面积:A2满=32×3.1=99.2m24、摩擦阻力计算RF满=1.67×A1满×V1.83×10-3=1.67×2184.8×2.061.83×10-3=13.7KN 5、剩余阻力计算RB满=0.147×δ×A2满V1.74+0.15V=0.147×1×99.2×2.061.74+0.15×2.06=64.1kN6、空气阻力计算RA满=0.5ΡV2∑C S S满×10-3=0.5×1.22×20.72×1.0×394.18×10-3=103.03kN7、总阻力计算RT满=0.7×(R F满+R B满)+R A满=0.7×(13.7+64.1)+103.03=157.49kN从以上计算得出,当瞬间风力为20.7m/s,选用航速4节时,满载最大拖力为15.7t。
海上拖航阻力计算注:“华富708”空船平均吃水1.0m,每厘米吃水吨数约20T/cm,本计算按货物1500T、压载水1500T,总计3000T计算,上述状态下平均吃水为2.5m。
货物正向迎风面积为14mX14m=196m2。
1.海上拖航总阻力经验计算公式:R t=1.15[R f+R b+(R ft+R bt)]式中:R f-----被拖船(物)的摩擦阻力R b-----被拖船(物)的剩余阻力R ft-----拖船的摩擦阻力R bt-----拖船的剩余阻力2.被拖船(物)的阻力近似计算公式R f=1.67A1V1.8310-3KNR b=0.147δA2v 1.74+0.15v KN式中:V---拖航速度m/sδ---方型系数A2----被拖船(物)浸水部分的中横面积其中:A1如无详细资料,按下方法求:正常船舶;A1=L(1.7d+δB)m2驳船/首尾有线形变化的箱型船;A1=0.92L(B+1.81d)m2无线形变化的箱型船及其他水上建筑A1=L(B+2d)L----被拖船(物)的长度;mB----被拖船(物)的宽度:md----被拖船(物)的吃水:m3.拖轮的阻力计算---用拖轮的资料,如无详细资料,也可按被拖船(正常船舶)的近似公式计算。
已知:V=6.0Kt(3.087m/s)4.被拖物的阻力计算:表一:表二:5.拖轮阻力计算:表三:表四:海上拖轮总阻力为:175.9KNR t=1.15[R f+R b+(R ft+R bt)]=20.6t结论一:当船组在静水中拖带航速为6节时,拖航阻力为20.6T,远小于“华富219”拖轮拖力38T,满足规范要求。
6.对于受风面积特别庞大的钻井平台或其他水上建筑,其拖航阻力尚应按下式计算,取较大值:∑R=0.7(R f + R b)+ R a KN式中:R f、R b——同上述(1);R a ——空气阻力,按下式计算:R a=0.5 ρ V2 ∑C s A i 10-3KN式中:ρ——空气密度,kg/m3,按1.22 kg/m3计算;V——风速,m/s,取20.6 m/s;A i——受风面积,m2,按顶风计算;C s——受风面积A i的形状系数,按本指南第3章表3.2.1(2)选取。
三用工作船拖带半潜式钻井平台拖航阻力计算◎ 徐书忠1 吴屯彪21.中海油田服务股份有限公司船舶事业部湛江作业公司;2.广东海洋大学摘 要:随着海洋工程技术的不断发展,三用工作船在海洋石油勘探和开发中扮演着至关重要的角色。
其中,拖带半潜式钻井平台是三用工作船常见的作业任务之一。
为了确保拖带过程的安全与效率,对拖带过程中产生的各种阻力进行计算显得尤为重要。
本文旨在探讨三用工作船拖带半潜式钻井平台时面临的各种阻力,包括摩擦阻力、剩余阻力以及由海浪、风等因素引起的空气阻力和波浪阻力。
以三用工作船“海洋石油XX船”短距离拖带半潜式钻井平台“深蓝XX号”为实例,深入分析主拖船与被拖物的受力情况及相互作用,以便在实际操作中调整拖带策略,优化船舶性能,确保拖带过程的安全顺利进行。
以期能够为实际拖带作业提供理论支持和实践指导。
关键词:三用工作船;钻井平台;拖航阻力1.引言随着全球能源需求的不断增长,海洋石油勘探和开发逐渐成为满足这一需求的重要途径。
在这一领域中,三用工作船以其多功能性和灵活性,成为了不可或缺的利器。
它们不仅能够在复杂的海洋环境中进行作业,还承担着拖带、运输、供应等多项重要任务。
其中,拖带半潜式钻井平台便是三用工作船常见的作业任务之一。
半潜式钻井平台作为海洋石油勘探和开发的重要装备,具有结构稳定、作业能力强等特点。
然而,由于其体积庞大、质量重,拖带过程中会面临巨大的阻力。
这些阻力不仅来自水流的摩擦,还来自空气、海流、风速等多种因素的综合作用。
谢松平等[1]以“海洋石油982”大型无动力钻井平台拖带进广州港为例,应用多因素约束的拖航阻力计算方法进行计算,结果表明,依据该方法选择拖带拖轮更为科学合理。
安涛等[2]通过自升式海洋平台拖航阻力计算分析,提出了适合的拖船选用安全系数。
王道广等[3]航速及吃水对六筒复合型基础静水拖航过程影响的试验研究,提出一种可自浮拖航的六筒型综合平台基础结构。
刘积甫[4]通过分析大型工程船舶的总阻力构成成分进一步说明各个相关阻力的计算方法,最终与多个经验公式对比分析,证明经验公式的计算结果存在较大误差。
拖带公式
1、拖带总阻力R=K×D2/3×V2(吨)
其中K:阻力系数0.0020~0.0024 D:被拖船排水量(吨)V:拖航速度(节)
2、计算拖轮主机总功率Ne=20.468×R×V
3、计算八字缆直径D=4.686×(R×N)1/2(毫米) 其中N:安全系数5~7
4、计算拖轮拖缆直径
所列被拖船八字缆直径即为所需配的拖缆直径。
由于每艘拖轮拖缆直径是固定的,且一般大于八字缆,因此,要求被拖船八字缆直径应符合规定,则可满足拖航要求。
计算拖缆长度T1=K(L1+L2)(米)其中K:风浪系数(通常在拖缆垂曲度不小于8米情况下取系数值为3。
)
L1:拖轮总长度L2:被拖轮总长度
根据“海船稳性规范”要求,船舶在各种装载条件下应满足:
1)稳性衡准数≥1;
2)初稳性高度>0.15米(被拖船初稳性高度不得小于0.3米);3)稳性消失角>55°;
4)Lmax(最大稳性力臂)≥0.2米
下面为缆绳强度参考表。
拖带公式
1、拖带总阻力R=K×D2/3×V2(吨)
其中K:阻力系数0.0020~0.0024 D:被拖船排水量(吨)V:拖航速度(节)
2、计算拖轮主机总功率Ne=20.468×R×V
3、计算八字缆直径D=4.686×(R×N)1/2(毫米) 其中N:安全系数5~7
4、计算拖轮拖缆直径
所列被拖船八字缆直径即为所需配的拖缆直径。
由于每艘拖轮拖缆直径是固定的,且一般大于八字缆,因此,要求被拖船八字缆直径应符合规定,则可满足拖航要求。
计算拖缆长度T1=K(L1+L2)(米)其中K:风浪系数(通常在拖缆垂曲度不小于8米情况下取系数值为3。
)
L1:拖轮总长度L2:被拖轮总长度
根据“海船稳性规范”要求,船舶在各种装载条件下应满足:
1)稳性衡准数≥1;
2)初稳性高度>0.15米(被拖船初稳性高度不得小于0.3米);3)稳性消失角>55°;
4)Lmax(最大稳性力臂)≥0.2米
下面为缆绳强度参考表。
无动力船舶拖带方案及应急处置要点分析◎ 陈健辉 广州港引航站摘 要:无动力船舶港内操纵安全问题是船舶操纵中的重点问题,为了研究无动力船舶在港内操纵安全问题,本文以华西900轮港内拖带为例,分析计算了船舶拖带的阻力,制定了拖航方案,分析了船舶安全保障措施,制定了船舶应急处置要点,本文的研究对无动力船舶在港内操纵具有一定的应用价值。
关键词:无动力船舶;拖带;通航安全;应急处置无动力船舶海上拖带操纵较为常见,驳船、工程船、钻井平台船舶或设施均存在需要海上拖带的情况[1]。
在进行无动力船舶拖带引航时,需要充分考虑外界因素的影响、拖轮的配置以及拖带过程中可能出现的紧急情况。
在确定拖轮的配置时,主拖轮拖力要满足要求,本文以拖带无动力船舶华西900轮为例,介绍无动力船舶拖带的相关问题。
1.拖航过程中自然因素对船舶安全的影响1.1风的影响拖航船舶为小船,船速较低,抵御风的能力较弱,在风的影响下,易向下风风向漂移,严重时造成碰撞、搁浅或设备损坏等事故。
同时大风时涌浪较大,给华西900带缆带来一定的困难,因此,为保证拖航作业安全,要严格限制作业过程中的风力条件,此类作业一般控制作业风速在5级以下。
1.2海流的影响海上被拖船拖带过程中,易受到潮流的影响。
潮流对拖航系统的影响为使拖航系统偏离计划航线,可能造成来往船舶对会遇局面的错误判断而采取不当行动,存在碰撞风险;同时也增大了船舶保持位置和航迹向的难度[2]。
1.3波浪的影响海上拖航区域一般为开敞水域,对波浪的遮蔽条件有限。
由于拖航船舶的排水量较小,更容易受到海浪的影响。
海浪较大时,不但影响拖航作业安全,严重时还将危及拖运船舶的安全。
因此,应对拖航作业期间的浪高进行限制,此类作业一般限制波高在1米以下。
1.4能见度不良和夜间的影响在能见度不良情况下拖航时,船舶瞭望、判断碰撞危险和采取避让行动的条件受到极大限制,使船舶操纵人员对距离和方位的判断有相当大的误差,不但给拖带本身造成很大困难,而且还使碰撞的可能性大大增加。
海上拖航阻力计算注:“华富708”空船平均吃水1.0m,每厘米吃水吨数约20T/cm,本计算按货物1500T、压载水1500T,总计3000T计算,上述状态下平均吃水为2.5m。
货物正向迎风面积为14mX14m=196m2。
1.海上拖航总阻力经验计算公式:R t=1.15[R f+R b+(R ft+R bt)]式中:R f-----被拖船(物)的摩擦阻力R b-----被拖船(物)的剩余阻力R ft-----拖船的摩擦阻力R bt-----拖船的剩余阻力2.被拖船(物)的阻力近似计算公式R f=1.67A1V1.8310-3KNR b=0.147δA2v 1.74+0.15v KN式中:V---拖航速度m/sδ---方型系数A2----被拖船(物)浸水部分的中横面积其中:A1如无详细资料,按下方法求:正常船舶;A1=L(1.7d+δB)m2驳船/首尾有线形变化的箱型船;A1=0.92L(B+1.81d)m2无线形变化的箱型船及其他水上建筑A1=L(B+2d)L----被拖船(物)的长度;mB----被拖船(物)的宽度:md----被拖船(物)的吃水:m3.拖轮的阻力计算---用拖轮的资料,如无详细资料,也可按被拖船(正常船舶)的近似公式计算。
已知:V=6.0Kt(3.087m/s)4.被拖物的阻力计算:表一:被拖船名L(m)B(m)D(m)δ华富708 91.5 24.5 2.5 0.95表二:被拖船名A1(m2)A2(m2)V(m/s)δR f(Kn)R b(Kn)华富708 2699.25 61.25 3.087 0.95 35.5 102.15.拖轮阻力计算:表三:拖轮名L B d δ华富219 44.0 10.4 4.8 0.63表四:拖轮名A1(m2)A2(m2)V(m/s)δR ft(Kn)R bt(Kn)华富219 647 33.8 3.087 0.63 8.5 29.8海上拖轮总阻力为:175.9KNR t=1.15[R f+R b+(R ft+R bt)]=20.6t结论一:当船组在静水中拖带航速为6节时,拖航阻力为20.6T,远小于“华富219”拖轮拖力38T,满足规范要求。
“xx轮”拖带“xx轮”拖航阻力计算依据:中国船级社《海上拖航指南》附录 2 海上拖航阻力估算方法:1.海上拖航总阻力 R T可按以下经验公式计算:R T=1.15[R f+R B+(R ft+R Bt)] KN------被拖船的摩擦阻力,kN;其中:RfR------被拖船的剩余阻力,kN;B------拖船的摩擦阻力,kN;Rft------拖船的剩余阻力,kN;RBt(1)被拖物的阻力按如下近似方法确定:a、摩擦阻力R f=1.67A1V1.83×10-3(kN)b、剩余阻力R B=0.147δA2V1.74+0.15v(kN)船舶或水上建筑物的水下湿表面积,㎡;式中:A1V 拖航速度,m/s (1 节=0.514m/s);δ方型系数 0.8A2浸水部分的船中横剖面积,㎡(舯剖面系数×船宽×吃水);如无详细资料,可按如下方法求得:其中:湿表面积A1正常船舶:A= L(1.7d+δB)m21=0.92L(B+1.81d)m2运输驳船、首尾有线形变化的箱型船:A1=L(B+2d)m2没有任何载重线型变化的箱型船及水上结构:A1式中:L,B,d 分别为船长、船宽、拖航吃水,m;δ=方型系数 0.8(2)拖船阻力R ft和R Bt可使用拖船的设计资料,如无资料也可按上述(1)的近似计算公式计算。
R f=R B=R ft=R Bt=R T=1.15[R f+R B+(R ft+R Bt)] KN= T2.对于受风面积庞大的钻井平台或其他水上建筑,其拖航阻力尚应按下式计算,与R T取较大值:∑R=0.7(R f+R B)+ R a + 1.15(R ft+R Bt) KN式中:R f,R B,R ft,R Bt同上述计算R a空气阻力,按下式计算:R a=0.5ρV w2ΣCsA i×10-3 KN其中:ρ空气密度,按1.22kg/m³计算;V w风速,取20.6m/sA i受风面积,按顶风计算;Cs 受风面积A i的形状系数,取1.01.受风数据受风面数据如下:总宽: m 总高: m2.空气阻力Ra =0.5ρV w2ΣCsA i×10-3 KNRa= KN总拖航阻力:∑R=0.7(R f+R B)+R a+1.15(R ft+R Bt)KN= KN= T∑R<或>Rt因此拖航总阻力:∑R或Rt结论:xx号系柱拖力xxT,在主机发挥85%功率的情况下,拖力为xxT,远大于拖航阻力xxT,根据《海上拖航指南》要求,满足此次拖航。
拖航状态拖力计算书一、说明1.本船拖船状态根据稳性计算提供两柱间长Lpp = 84m型宽 B =15m吃水 d =2.8m方形系数δ=0.67舯剖面系数Cm = 0.9852.本船拖航航速为V = 7kn =3.601 m/s3.本船采用艏部十字带缆桩,其承受力为406kN。
4.本船拖带必须在白天且良好气候条件下实施。
二、被拖船舶阻力计算根据法规规定的(附录2)《海上拖航阻力估算法》被拖船舶阻力Rt =1.15(Rf+Rb)knRf –被拖船舶的摩擦阻力knRb–被拖船舶的剩余阻力knA1 —船舶或水上建筑物的水下湿表面积V —拖航速度m/sδ—方形系数A2 —浸水部分的船中横剖面积㎡湿表面积A1 = L(1.7D+δ B)㎡=84×(1.7×2.8+0.67×15)=1244.04㎡A2 = BdCm ㎡= 15×2.8×0.985= 41.37㎡Rf = 1.67A1V1.83×10-3 kN= 1.67×1244.04×3.6011.83×10-3=21.668 kNRb = 0.147δA2V1.74+0.15V kN=0.147×0.67×41.37×3.6011.74+0.15×3.601=75.62kNRt = 1.15(Rf+Rb) kN=1.15(21.668+75.62)=111.8812 kN三、结论本船带缆桩能承受406kN拖带力,考虑安全系数、拖带分力及总阻力111.8812kN影响,拖带安全。
工程船舶调遣和拖带作业的基本规定目录1. 概述 (2)1.1. 对调遣船舶的基本要求 (2)1.2. 海上长途拖带作业的一般要求 (2)1.3. 拖航前的准备 (3)1.4. 海上拖航 (4)2. 海上拖带的基本规定 (5)2.1. 海上拖带的基本概念 (5)2.1.1. 航区划分与营运限制 (5)2.1.2. 海区划分 (5)2.1.3. 船舶海上拖带方式 (5)2.2. 海上船舶拖航阻力的计算 (10)2.3. 拖曳设备的配置 (12)2.3.1. 拖曳设备 (12)2.3.2. 非自航船舶拖曳设备的配置 (12)2.4. 拖曳索具的配置 (13)工程船舶种类繁多,用途广泛,是港口工程水上、水下作业的专用船舶。
随着大型码头、深水航道和跨海大桥等工程建设的发展和水域资源开发规模的不断扩大,工程船舶的水上调遣日趋频繁。
为保障船舶、海上设施和人员、财产的安全,防止水域环境污染以及保障海上调遣拖航作业的安全,我国相关部门先后颁发了《船舶与海上设施法定检验规则》(中华人民共和国海事局)《海上拖航指南》(中国船级社)等相关的法规。
工程船舶的海上调遣和拖航是水上交通运输和海上施工安全管理的一项重要内容,必须坚持“安全第一、预防为主”的方针,依据国家海事部门相关的法令、法规,结合工程实际,认真制定船舶安全调遣拖航的实施细则并切实遵守、严格执行。
1.1.对调遣船舶的基本要求工程船舶按航行的方式分为自航工程船舶和非自航工程船舶,船舶调遣方式分为自航调遣和被拖带(包括装载)调遣。
调遣出海船舶必须满足船舶的法定检验要求。
在对拖船和被拖物按照规定检验后,由船检部门对拖船和被拖物是否具备安全航行的技术条件出具相应的临时证书,其有效期一般为单程一个航次。
不具备安全航行技术条件的船舶不得调遣出海。
中华人民共和国船舶检验局《海上拖航法定检验技术规则》中规定:海上拖航作业中的拖船和被拖船(物),适用于下列的各种形式:(1)船舶(包括驳船及趸船)和在海上各类航区内营运的类似结构;(2)浮船坞、浮式装置和其他水上建筑物;(3)移动平台及其他海上设施。
海上拖航拖带力计算摘要大型海洋工程设施与无动力船舶在海洋上的拖航需求已日益增多。
但是海上拖航作业环境复杂多样,风和浪等多种不确定因素造成的阻力会影响到拖航作业所需要的拖带力,这影响到了海上拖航的安全性,本文主要研究在不同环境下船舶所受到的阻力影响,其中包括空气阻力和水阻力以及拖带时缆绳所受的拉力,以根据与此相关的经验公式计算船舶拖航时的各种阻力,从而规范配备相应得拖轮以符合拖航作业的需求,但由于目前对拖航阻力的计算方法各有不同,本文首先介绍《海上拖航指南2011》当中的经验公式并且进行相应的阻力分析,再综合比较其他计算方法的利弊。
本文通过Excel软件实现拖航阻力的计算,以此来分析不同因素下以及不同计算方法所造成的拖航阻力的变化,并通过相关实例进行验证计算方法。
关键词:远洋拖航;阻力分析;拖缆拉力;分类计算海上拖航拖带力计算1引言1.1课题研究的背景和意义伴随着贸易的提升以及海运经济的发展,人们对资源的需求从陆地上的矿产资源转移了资源更加丰富的大海,这也促使了海洋资源设施的不断发展,而大型的海上工程往往都大型化、专业化、造价高,拖航作业需要大面积的水域,出于节约成本的考虑,大部分海洋不具有自航性,因此很需要有拖航来进行辅助作业,但是由于拖航作业执行的环境条件存在很多的不确定性,例如风、浪、通航环境等条件,多种因素的影响会导致拖带作业时发生碰撞、搁浅、偏航和断缆等意外。
因此作业工程存在一定的风险。
因此对拖航作业当中涉及到的拖航阻力需要进行较为精准的计算,从而选择合适的拖轮以满足被拖船的拖带需求,保证拖航作业有序安全地进行。
但是由于拖航阻力的计算方法比较繁杂,在多种情况下的计算方式各不相同,目前大多数拖航作业都是的阻力估计只能依靠大概的数值,为了拖航的安全性,从而选择拖带力比较大的拖轮设备。
本课题研究在拖航作业过程中,在不同因素下拖船以及被拖船所受到的各种阻力以及缆绳所能起到的拉力,并探究不同阻力环境下所能达到的速度范围,为了保障海上的拖航安全,从不同的情况下探究拖航拖带力的计算公式,合理安排拖带方式、拖轮配备方案等,从而能够顺利得进行,拖轮拖带力的计算有助于模拟拖航作业环境,为有关科研人员提供阻力计算的参考,有助于更精确的拖航仿真系统的建立,从而预判可能出现的风险,在风险面前及时采取应对设施,保障拖航作业的实施,以及拖船与被拖物的财产安全。
中国船检 CHINA SHIP SURVEY 2020.694关系,现把手工计算的程序简介一下,也许会对使用CAD 设计有一定的帮助。
一、设计参数的确定1、船体参数螺旋桨设计应达到船机桨相互匹配,所需提供的船体参数有:设计水线长L WL (m);垂线间长L pp (m);型宽B(m);设计吃水d(m);方形系数C B ;棱形系数C p ;满载排水量△(t)。
有了船体的上述参数,可以求出船体在不同航速V(kn)下有效功率P H =ƒ(V)曲线。
该曲线是螺旋桨设计所必需,也是求取不同航速下拖力所必需。
设计时可将有效功率P H 提高15%~25%作为航速储备来计算螺旋桨,以消减计算过拖网渔船拖力的计算经常会有人问“渔船拖网时的拖力怎么计算”?简单的回答是螺旋桨推力减去船体的阻力即为拖网的拖力。
因现在船舶设计都采用计算机辅助设计,只要填写好相关的参数,其所需结果会自动生成,拖力也不应例外。
但值得注意的是,实船拖力的大小与螺旋桨设计的优劣密切相关,螺旋桨设计的好坏又与设计参数的选取有直接的冯振玉 赵英策新安全Safety Today程及螺旋桨制造过程当中的误差。
2、主机及齿轮箱参数螺旋桨设计所需提供主机及齿轮箱的参数有:主机型号;主机数量z;单机额定功率PB(ps);额定转速NH(r/min);旋向;外带辅机功率PF(ps);齿轮箱型号;减速比i。
二、螺旋桨设计条件螺旋桨设计的条件需要综合考虑事先选定,主要有:1、选择设计工况:螺旋桨可以按最佳航速、最佳拖力、最佳航速与最佳拖力折中、限制直径等工况进行设计。
2、选择桨种:设计螺旋桨可以是普通桨,也可以是导管桨或可调螺距螺旋桨。
对普通桨而言,MAU桨效率与其他常用桨效率相当,因其给出的是海水、米、节、公制马力(ps)的图谱,不需要另行换算,使用比较方便,故现在普遍采用。
导管桨可以增加推力,且对减小船舶的纵摇有利,比较适合拖网渔船。
但也有船东认为现在海中漂浮物较多,一旦卡桨会造成很大麻烦,故不喜欢导管桨。
海上拖航阻力计算
注:“华富708”空船平均吃水1.0m,每厘米吃水吨数约20T/cm,本计算按货物1500T、压载水1500T,总计3000T计算,上述状态下平均吃水为2.5m。
货物正向迎风面积为14mX14m=196m2。
1.海上拖航总阻力经验计算公式:
R t=1.15[R f+R b+(R ft+R bt)]
式中:R f-----被拖船(物)的摩擦阻力
R b-----被拖船(物)的剩余阻力
R ft-----拖船的摩擦阻力
R bt-----拖船的剩余阻力
2.被拖船(物)的阻力近似计算公式
R f=1.67A1V1.8310-3KN
R b=0.147δA2v 1.74+0.15v KN
式中:V---拖航速度m/s
δ---方型系数
A2----被拖船(物)浸水部分的中横面积
其中:A1如无详细资料,按下方法求:
正常船舶;A1=L(1.7d+δB)m2
驳船/首尾有线形变化的箱型船;A1=0.92L(B+1.81d)m2
无线形变化的箱型船及其他水上建筑A1=L(B+2d)
L----被拖船(物)的长度;m
B----被拖船(物)的宽度:m
d----被拖船(物)的吃水:m
3.拖轮的阻力计算---用拖轮的资料,如无详细资料,也可按被拖船(正常船舶)的近似公式计算。
已知:V=6.0Kt(3.087m/s)
4.被拖物的阻力计算:
表一:
表二:
5.拖轮阻力计算:
表三:
表四:
海上拖轮总阻力为:175.9KN
R t=1.15[R f+R b+(R ft+R bt)]=20.6t
结论一:当船组在静水中拖带航速为6节时,拖航阻力为20.6T,远小于“华富219”拖轮拖力38T,满足规范要求。
6.对于受风面积特别庞大的钻井平台或其他水上建筑,其拖航阻力尚应按下式计算,取较大值:
∑R=0.7(R f + R b)+ R a KN
式中:R f、R b——同上述(1);
R a ——空气阻力,按下式计算:
R a=0.5 ρ V2 ∑C s A i 10-3KN
式中:ρ——空气密度,kg/m3,按1.22 kg/m3计算;
V——风速,m/s,取20.6 m/s;
A i——受风面积,m2,按顶风计算;
C s——受风面积A i的形状系数,按本指南第3章表3.2.1(2)选取。
(本计算按C s取最大系数1.5)
被拖船正向受风面积269.2 m2;
R a=104.5KN
∑R=0.7(R f + R b)+ R a=200.8 KN
R t=1.15[∑R +(R ft+R bt)]=28T
结论二:当船组受到正向迎风,风速为20.6 m/s时,船组受到的总阻力28T,远小于“华富219”拖力38T,满足规范要求。