船舶原理公式

1、船舶原理公式匯總第一章船型系數(shù):水線面系數(shù)Cwp=Aw/LB中橫剖面系數(shù)CM=AM/Bd方形系數(shù)Cb=排水體積/LBd菱形系數(shù) Cp=排水體積/AmL=排水體積/CMBdL=CB/CM垂向菱形系數(shù)Cvp=排水體積AWd=排水體積/C WpLBd=C b/Cwp排水體積符號尺度比：長寬比L/B :與船的快速性有關(guān)船寬吃水比B/d:與船的穩(wěn)性、快速性和航向穩(wěn)定性有關(guān)型深吃水比D/d :與船的穩(wěn)性、抗沉性、船體的堅固性以及船體的容積有關(guān)船長吃水比L/d :與船的回轉(zhuǎn)性有關(guān)，比值越小，船越短小，回轉(zhuǎn)越靈活b梯形法：A= ydxLaA=lnydx =1(、yi-(yo+y3)/2)j=0注(yo+yn)

2、/2為首尾精品資料修正項 辛氏法：一法，A=1/3l(yi+4y2+y3)二法，A=3l/8(y i+3y2+3y3+y4)L/2l/2計算漂心 XF=Moy/Aw二丄/2xydx/“ydx 其中 Aw=2、L' 'yiMoy=2(、L)2' 'kiyi所以 Xf=、L、'kiyi / 'yi計算橫剖面面積型心的垂向坐標ddZa=Moy/As= ° zydz/ 0 ydz其中橫剖面面積ddAs=2 © ydz Moy=2 0 zydz又可以表達為As=2 'yi (注意首位修Moy=2（、l）2' 'k

3、iyi 所以可以表達為 za=、d、'kiyi 八'yi第二章浮心的計算dMyoz=XFAwdzdMxoy=zAwdzXF為Aw的漂心縱向坐標d排水體積對中站面yoz的靜距Myoz= xfAwdz一一dd浮心縱向坐標 XB=Myoz/V= ° xfAwdz/ ° Awdz同理可以得排水體積對基平面xoy的靜距和浮心垂向坐標ddZb=Mxoy/ o zAwdz/ 0 AwdzdMxoy= zAwdz同理根據(jù)橫剖面計算排水體積和浮心位置dMyoz=XFAsdxdMxoy =ZaAsdx一l /2浮心縱向坐標 Myoz= .“xAsdx一l /2浮心垂向坐標 My

4、oz=/2zaAsdxl/2l /2XB=Myoz/ xAsdx/ Asdxl/2'-l/2l /2l /2zB=Mxoy/ zaAsdx / Asdxl/2'-l/ 2第三章復(fù)原力矩Mr= GZBM =It/.：初穩(wěn)性公式和穩(wěn)性高B M L=Ilf/ . ：復(fù)原力矩Mr=GZ =.GM忽略第四章Mr=，GZ可以得到Mr="GZ =厶L重點：靜穩(wěn)性曲線的特征Mr= GZMr= ：GZ= L 所以 Mr= ：L L=GM說明：船舶在正浮的平衡位置，靜穩(wěn)性臂L對橫傾角的導(dǎo)數(shù)等于初穩(wěn)性高度 GMGMRt和排水量及故，對于靜穩(wěn)性曲線來說，其遠點的切線的斜率等于初穩(wěn)性高度第七章

5、船舶阻力總阻力=興波阻力+摩擦阻力+粘壓阻力（漩渦阻力）Rt=Rw+Rf+Rpv估算阻力的近似方法海軍系數(shù)：對于船型近似，尺度和航速相同的船舶，他們的阻力 航速都有以下的關(guān)系，Rt= ：2/3V2有效功率PE和排水量厶已及航速V的關(guān)系PE 二：2/3V3又可以表示為Ce= ：2/3V3/PeCe為海軍系數(shù)二為排水量V為航速Kn艾亞法：單槳船Cbc=1.08-1.68F雙槳船Cbc=1.09-1.68F艾亞法給出的對應(yīng)于上述標準的有效功率PePE= . °64V3s/Co*O.735(KW)Vs為靜水中航行的速度C0系數(shù)可以根據(jù)長度排水量系數(shù) L/C1/3和速長比V/ , L這里的LS

6、垂線間長雷諾定律Cf=Rf/1/2、2s=f(Re)摩擦阻力Rf雷諾數(shù)Re二,/V '為水運動粘性系數(shù)V為速度傅汝德數(shù)Ff=V/ . gl傅汝德數(shù)的比較定律Vs/ gls =Vm/ . glm所以得出 Vs=Vm . Ls / Lm = Vm ： 1/2為模型船與實船的縮尺比相似定律：流體興波阻力是傅汝德數(shù)的函數(shù)，因此總阻力必定是粘性阻力和興波阻力的和，也就是雷諾數(shù)與傅汝德數(shù)的函數(shù)(不做要求)Ct=Rt/1/2 ：、v2s=f(Re,Fr)傅汝德假定，1假定船體總阻力可以分為獨立的兩部分，一是摩擦阻力，二是粘 壓阻力和興波阻力，合并后為剩余阻力。其中摩擦阻力Rf只與雷諾數(shù)有關(guān)，而剩余阻

7、力Rr只與傅汝德數(shù)有關(guān)且適用于比較定律2，假定船體的摩擦阻力等于同速度同長度同是面積的平板摩擦阻力，通常用相當平板假定。光滑平板摩擦阻力公式Cf=Rf/1/2 X2sCf是摩擦阻力系數(shù)Rf是摩擦阻力還有經(jīng)驗公式(1)Cf=0.455/(lgR e)2® (2)船模轉(zhuǎn)換公式 Cf=0.075/(lgRe-2) 2第八章螺旋槳的工作原理升力系數(shù) Cl=L/1/2 ：、v2s阻力系數(shù) Cd=D/1/2 ：、v2sV為流體速度 S為機翼平面面積l為機翼升力 d為機翼阻力進速系數(shù)和滑脫比滑脫和螺距的比為滑脫比S=1-h p/P進速系數(shù)J=hp/D=VA/nDVa為螺旋槳進速，m/sn為螺旋槳的轉(zhuǎn)速伴流分數(shù) w=u/V=1-V a/V如果知道伴流分數(shù)那么進速可以表達為Va=(1-w)Vw為伴流分數(shù)重點：功率主機功率Ps螺旋槳的受到功率Pdb螺旋槳在船后必須克服的轉(zhuǎn)矩 Qb,才能以轉(zhuǎn)速n轉(zhuǎn)動，因此PdB=2二nQB (螺旋槳敞水轉(zhuǎn)矩Qo,敞水受到功率Pdb=2二nQo螺旋槳的推功率PtPt=TVa船的有效功率Pe=R ' V V為船的航速Ps-( S)-Pdb-( R)-Pdo-( 0)-Pt-( H )-Pe 轉(zhuǎn)換的效率效率船后螺旋槳的效率B=Pt/Pdb=TVa/2 二 nQb= 0 R 也可以