第04章 附加阻力

1、船舶阻力第四章第四章 附加阻力附加阻力4.1 4.1 附體阻力附體阻力4.2 4.2 空氣阻力空氣阻力4.3 4.3 波浪中的阻力增加波浪中的阻力增加1/14.1 4.1 附體阻力附體阻力n31/3附體阻力附體阻力 實(shí)船需安裝實(shí)船需安裝舵舵、舭龍骨舭龍骨、軸包架軸包架、軸軸和和軸支架軸支架、聲納聲納等附體等附體(不含螺旋槳不含螺旋槳)，由于水對(duì)附體作用而增加的那一部，由于水對(duì)附體作用而增加的那一部分阻力稱(chēng)為分阻力稱(chēng)為附體阻力附體阻力。 由于附體通常安裝在水線以下較深的位置，且相對(duì)尺由于附體通常安裝在水線以下較深的位置，且相對(duì)尺寸較小，興波阻力通常很小，因而認(rèn)為寸較小，興波阻力通常很小，因而認(rèn)為

2、附體阻力附體阻力的主要成的主要成分是分是摩擦阻力摩擦阻力和和粘壓阻力粘壓阻力。 軸支架軸支架等較短的附體，主要是等較短的附體，主要是粘壓阻力粘壓阻力，并可認(rèn)為其，并可認(rèn)為其阻力系數(shù)與速度無(wú)關(guān)；而阻力系數(shù)與速度無(wú)關(guān)；而舭龍骨舭龍骨、軸包套軸包套等較長(zhǎng)的沿流線等較長(zhǎng)的沿流線方向安裝的附體，主要是方向安裝的附體，主要是摩擦阻力摩擦阻力。2/3附體阻力附體阻力3/3一、確定附體阻力的方法一、確定附體阻力的方法二、附體設(shè)計(jì)應(yīng)注意的事項(xiàng)二、附體設(shè)計(jì)應(yīng)注意的事項(xiàng)一、確定附體阻力的方法一、確定附體阻力的方法 目前準(zhǔn)確確定附體阻力相當(dāng)困難，其原因是：目前準(zhǔn)確確定附體阻力相當(dāng)困難，其原因是：附體阻力附體阻力復(fù)雜復(fù)

3、雜。因?yàn)槌_地確定各種附體的自身。因?yàn)槌_地確定各種附體的自身阻力外，還要確定附體與船體之間的阻力外，還要確定附體與船體之間的干擾干擾阻力；阻力；尺度效應(yīng)尺度效應(yīng)影響。通過(guò)模型試驗(yàn)確定附體阻力，由于船影響。通過(guò)模型試驗(yàn)確定附體阻力，由于船模速度低，附體尺度小，因而存在較嚴(yán)重的尺度效應(yīng)。模速度低，附體尺度小，因而存在較嚴(yán)重的尺度效應(yīng)。 工程上一般采用兩種近似方法確定附體阻力：工程上一般采用兩種近似方法確定附體阻力：1/51. 1. 用已有資料或經(jīng)驗(yàn)公式估算用已有資料或經(jīng)驗(yàn)公式估算2. 2. 用模型試驗(yàn)確定附體阻力。用模型試驗(yàn)確定附體阻力。1. 1. 用已有資料或經(jīng)驗(yàn)公式估算用已有資料或經(jīng)

4、驗(yàn)公式估算2/5 用經(jīng)驗(yàn)公式確定附體阻力有兩種方式：一是分別求每用經(jīng)驗(yàn)公式確定附體阻力有兩種方式：一是分別求每一附體阻力之后相加；二是將所有附體總起來(lái)計(jì)算，取裸一附體阻力之后相加；二是將所有附體總起來(lái)計(jì)算，取裸船阻力的百分?jǐn)?shù)船阻力的百分?jǐn)?shù) kap 來(lái)表示，稱(chēng)為來(lái)表示，稱(chēng)為附體阻力百分?jǐn)?shù)附體阻力百分?jǐn)?shù)。不同類(lèi)型船的附體系數(shù)不同類(lèi)型船的附體系數(shù)單螺旋槳民用船2 5%雙螺旋槳民用船7 13%雙或四螺旋槳高速軍艦8 16% 記裸船體所需有效功率為記裸船體所需有效功率為Peb，則計(jì)及附體的實(shí)船有效，則計(jì)及附體的實(shí)船有效功率功率Pe1為為: Pe1=Peb(1+kap)用已有資料或經(jīng)驗(yàn)公式估算用已有資料或

5、經(jīng)驗(yàn)公式估算 中、低速船的附體系數(shù)與速度的關(guān)系甚?。坏?、低速船的附體系數(shù)與速度的關(guān)系甚小；但高速船高速船或或軍艦軍艦因興波阻力占總阻力的主要部分，附體也使興波阻因興波阻力占總阻力的主要部分，附體也使興波阻力的增大。力的增大。 此外，若附體此外，若附體形狀特殊形狀特殊或或未按流線方向未按流線方向設(shè)計(jì)，則附體設(shè)計(jì)，則附體系數(shù)應(yīng)適當(dāng)加大。系數(shù)應(yīng)適當(dāng)加大。3/52 2用模型試驗(yàn)確定附體阻力用模型試驗(yàn)確定附體阻力4/5 目前普遍采用模型試驗(yàn)確定附體阻力，通過(guò)目前普遍采用模型試驗(yàn)確定附體阻力，通過(guò)帶附體帶附體和和不帶附不帶附體體船模試驗(yàn)所得到的船模試驗(yàn)所得到的總阻力之差總阻力之差來(lái)確定附體阻力。來(lái)確定附

6、體阻力。為了減少尺度效應(yīng)，應(yīng)盡可能采用大模型試驗(yàn)。為了減少尺度效應(yīng)，應(yīng)盡可能采用大模型試驗(yàn)。 逐一去除法逐一去除法是用試驗(yàn)確定附體阻力的實(shí)用方法。即先是用試驗(yàn)確定附體阻力的實(shí)用方法。即先安裝全部附體進(jìn)行試驗(yàn)，然后逐一去除對(duì)其它附體干擾小安裝全部附體進(jìn)行試驗(yàn)，然后逐一去除對(duì)其它附體干擾小的附體的附體(去除后不再安裝去除后不再安裝)，再進(jìn)行試驗(yàn)。以保證在附體阻，再進(jìn)行試驗(yàn)。以保證在附體阻力中既包含其自身阻力，又包括它對(duì)船體及其它附體的干力中既包含其自身阻力，又包括它對(duì)船體及其它附體的干擾力。擾力。用模型試驗(yàn)確定附體阻力用模型試驗(yàn)確定附體阻力 設(shè)模型試驗(yàn)得到的不帶附體船模的總阻力為設(shè)模型試驗(yàn)得到的不

7、帶附體船模的總阻力為Rm；加裝；加裝全部附體后的總阻力為全部附體后的總阻力為Rm+Rm。則模型的。則模型的附體系數(shù)附體系數(shù)： kapmRm/Rm， 認(rèn)為認(rèn)為實(shí)船實(shí)船的的附體系數(shù)附體系數(shù)kaps等于等于模型模型的的附體系數(shù)附體系數(shù)kapm，這，這樣實(shí)船的附體阻力樣實(shí)船的附體阻力: Rs=kapmRs5/5二、附體設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)二、附體設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)1/2 1. 附體應(yīng)附體應(yīng)沿船體流線方向沿船體流線方向設(shè)置，以減小附體產(chǎn)生的旋設(shè)置，以減小附體產(chǎn)生的旋渦，而減少粘壓阻力。渦，而減少粘壓阻力。 舭龍骨的長(zhǎng)度通常為船長(zhǎng)的舭龍骨的長(zhǎng)度通常為船長(zhǎng)的30 50，如布置得當(dāng)，如布置得當(dāng)，其阻力基本上僅為摩擦阻力，但

8、如與流線交叉，將引起很其阻力基本上僅為摩擦阻力，但如與流線交叉，將引起很大的粘壓阻力，故其安裝位置需經(jīng)大的粘壓阻力，故其安裝位置需經(jīng)流線觀察試驗(yàn)流線觀察試驗(yàn)確定，同確定，同樣軸包架、軸支架等也應(yīng)盡可能沿水流方向裝置。樣軸包架、軸支架等也應(yīng)盡可能沿水流方向裝置。n2附體設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)附體設(shè)計(jì)注意事項(xiàng) 2.盡可能采用盡可能采用濕面積較小濕面積較小的附體，以減小附體的摩擦的附體，以減小附體的摩擦阻力。阻力。 3.舵、軸支架、軸包架等附體沿水流方向應(yīng)舵、軸支架、軸包架等附體沿水流方向應(yīng)采用流線采用流線型對(duì)稱(chēng)剖面型對(duì)稱(chēng)剖面，對(duì)減小附體阻力有顯著的作用。，對(duì)減小附體阻力有顯著的作用。2/24.2 4.2 空

9、氣阻力空氣阻力1/6空氣阻力空氣阻力 船舶在航行中、船體水線以上部分和上層建筑與空氣船舶在航行中、船體水線以上部分和上層建筑與空氣的相互作用而受到的阻力。的相互作用而受到的阻力。空氣阻力空氣阻力包括空氣的包括空氣的摩擦阻力摩擦阻力和和粘壓阻力粘壓阻力兩部分。因?yàn)榭諝獾膬刹糠帧Ｒ驗(yàn)榭諝獾拿芏让芏群秃驼承韵禂?shù)粘性系數(shù)比水比水小小得得多，所以空氣阻力通常只占船總阻力的很小部分。多，所以空氣阻力通常只占船總阻力的很小部分。 在空氣阻力中，摩擦阻力只占極小部分，而在空氣阻力中，摩擦阻力只占極小部分，而主要部分主要部分是粘壓阻力是粘壓阻力。它與船舶水上部分的外形以及與風(fēng)的相對(duì)速。它與船舶水上部分的外形以及

10、與風(fēng)的相對(duì)速度大小和方向有關(guān)。度大小和方向有關(guān)。 空氣阻力空氣阻力Raa可由下式計(jì)算：可由下式計(jì)算：2/6221ataaaavACR Ca:空氣阻力系數(shù)空氣阻力系數(shù), a:空氣密度空氣密度(1.226/g kg/m3), At:船體水船體水線以上部分在中橫剖面上的投影線以上部分在中橫剖面上的投影, va:相對(duì)風(fēng)速。相對(duì)風(fēng)速。相對(duì)風(fēng)速相對(duì)風(fēng)速v va a3/6 相對(duì)風(fēng)速相對(duì)風(fēng)速: va=vs+uwcos(a) vs: 船速船速 uw:風(fēng)速風(fēng)速(按風(fēng)級(jí)從表按風(fēng)級(jí)從表4-2中查取中查取) a:風(fēng)速與船速間的夾角。風(fēng)速與船速間的夾角。 實(shí)用上所說(shuō)的實(shí)用上所說(shuō)的空氣阻力空氣阻力，是指船在，是指船在靜止空

11、氣靜止空氣或或風(fēng)速小風(fēng)速小于于 2 級(jí)級(jí)情況下航行時(shí)所遭受的空氣阻力。對(duì)一般船舶，特情況下航行時(shí)所遭受的空氣阻力。對(duì)一般船舶，特別是肥大船，可按下式估算空氣阻力系數(shù)別是肥大船，可按下式估算空氣阻力系數(shù):SASvRCtsaaaa/001. 0/221 (4-9)水水的密度；的密度；S船體濕表面面積船體濕表面面積(m2)；At船體水線以上部分船體水線以上部分在橫剖面上的投影在橫剖面上的投影(m2)?？諝庾枇ο禂?shù)空氣阻力系數(shù) 根據(jù)風(fēng)洞試驗(yàn)，空氣阻力系數(shù)根據(jù)風(fēng)洞試驗(yàn)，空氣阻力系數(shù)Caa的平均值為：的平均值為：4/6普通貨船普通貨船 0.1010-3漁船漁船0.1310-3散裝貨船散裝貨船 0.0810

12、-3客船客船0.0910-3油船油船0.0810-3渡船渡船0.1010-3超級(jí)油船超級(jí)油船 0.0410-3集裝箱船集裝箱船(甲板上無(wú)集裝箱甲板上無(wú)集裝箱) (甲板上有集裝箱甲板上有集裝箱)0.0810-30.1010-3空氣阻力試驗(yàn)空氣阻力試驗(yàn)5/6 空氣阻力可通過(guò)以下試驗(yàn)確定：空氣阻力可通過(guò)以下試驗(yàn)確定：1.在在風(fēng)洞風(fēng)洞中做船舶水上部分的模型試驗(yàn)；中做船舶水上部分的模型試驗(yàn)；2.將帶有上層建筑的船模倒置在將帶有上層建筑的船模倒置在水中水中進(jìn)行拖曳試驗(yàn)。進(jìn)行拖曳試驗(yàn)。三島式船和客船的空氣阻力試驗(yàn)結(jié)果三島式船和客船的空氣阻力試驗(yàn)結(jié)果空氣阻力估算空氣阻力估算6/6 船舶設(shè)計(jì)中常以裸船阻力的百分

13、數(shù)來(lái)估算空氣阻力，船舶設(shè)計(jì)中常以裸船阻力的百分?jǐn)?shù)來(lái)估算空氣阻力，一般船舶一般船舶，如風(fēng)速不大于，如風(fēng)速不大于2級(jí)時(shí)，其空氣阻力百分?jǐn)?shù)級(jí)時(shí)，其空氣阻力百分?jǐn)?shù)kaa=2 4，而高速，而高速軍艦軍艦則要?jiǎng)t要大大很多。如果已確定船的附體阻力很多。如果已確定船的附體阻力和空氣阻力則實(shí)船的有效功率和空氣阻力則實(shí)船的有效功率(靜水有效功率靜水有效功率)Pet: Pet=Peb(1+kap+kaa) 在設(shè)計(jì)船體上層建筑時(shí)，應(yīng)注意在設(shè)計(jì)船體上層建筑時(shí)，應(yīng)注意上層建筑上層建筑盡可能盡可能低低而而長(zhǎng)長(zhǎng)，盡可能減小水上部分在舯橫剖面上的，盡可能減小水上部分在舯橫剖面上的投影面積投影面積；上層；上層建筑前端應(yīng)設(shè)計(jì)成建筑

14、前端應(yīng)設(shè)計(jì)成流線型流線型，后端可做成，后端可做成階梯形階梯形。4.3 4.3 波浪中的阻力增加波浪中的阻力增加 船在風(fēng)浪中航行時(shí)所增加的阻力稱(chēng)為船在風(fēng)浪中航行時(shí)所增加的阻力稱(chēng)為波浪中阻力增值波浪中阻力增值或稱(chēng)為或稱(chēng)為洶濤阻力洶濤阻力，記作，記作Raw。其大小與。其大小與風(fēng)浪大小風(fēng)浪大小、方向方向及及船型船型、航速航速等因素有關(guān)。等因素有關(guān)。1/2波浪中的阻力增加波浪中的阻力增加一一. .引起波浪阻力增加的原因引起波浪阻力增加的原因二二. 影晌波浪中阻力增值的因素影晌波浪中阻力增值的因素三三. 波浪阻力增值的處理與儲(chǔ)備功率波浪阻力增值的處理與儲(chǔ)備功率2/2 1船體運(yùn)動(dòng)船體運(yùn)動(dòng) 船在波浪中航行，將

15、產(chǎn)生船在波浪中航行，將產(chǎn)生縱搖縱搖、升沉升沉、橫搖橫搖和和搖首搖首等等運(yùn)動(dòng)，使運(yùn)動(dòng)，使阻力增加阻力增加，航速降低。其中主要是縱搖、升沉運(yùn)，航速降低。其中主要是縱搖、升沉運(yùn)動(dòng)的影響，橫搖和搖首較為次要。動(dòng)的影響，橫搖和搖首較為次要。 船舶在波浪中所船舶在波浪中所增加的阻力增加的阻力與船體與船體運(yùn)動(dòng)的幅值運(yùn)動(dòng)的幅值等參數(shù)等參數(shù)有關(guān)。有關(guān)。一一. .引起波浪阻力增加的原因引起波浪阻力增加的原因1/32 2船體對(duì)波浪的繞射作用船體對(duì)波浪的繞射作用2/3 波浪遇到船體后，波浪遇到船體后，被船體繞射被船體繞射而產(chǎn)生反射波，該水波而產(chǎn)生反射波，該水波的能量就是船體阻力增值的一部分。的能量就是船體阻力增值的一

16、部分。 由于波浪作用引起船體周?chē)捎诓ɡ俗饔靡鸫w周?chē)鷫毫χ芷谛宰兓瘔毫χ芷谛宰兓蚨?，因而阻力隨之發(fā)生變化，其平均值較靜水阻力為大；力隨之發(fā)生變化，其平均值較靜水阻力為大； 波浪中船體嚴(yán)重波浪中船體嚴(yán)重淹濕淹濕也使浸濕面積增大，亦是造成阻也使浸濕面積增大，亦是造成阻力增加的因素之一。力增加的因素之一。波浪阻力增加曲線波浪阻力增加曲線 圖示某船在規(guī)則波、不規(guī)則波中迎浪的阻力增值曲線。圖示某船在規(guī)則波、不規(guī)則波中迎浪的阻力增值曲線。圖中圖中Rs是是靜水阻力靜水阻力，Raw是是平均洶濤阻力平均洶濤阻力。規(guī)則波中。規(guī)則波中Raw不隨時(shí)間而變，洶濤阻力的瞬時(shí)值與平均值之不隨時(shí)間而變，洶濤阻力的瞬

17、時(shí)值與平均值之差差Raw按按波浪遭遇周期有規(guī)則地變化。不規(guī)則波中，波浪遭遇周期有規(guī)則地變化。不規(guī)則波中，Raw和和Raw為服從概率正態(tài)分布的隨機(jī)變量。為服從概率正態(tài)分布的隨機(jī)變量。3/3 波浪中的阻力增值問(wèn)題相當(dāng)復(fù)雜，已有的研究表明，波浪中的阻力增值問(wèn)題相當(dāng)復(fù)雜，已有的研究表明，影響波浪中阻力增值的因素主要有影響波浪中阻力增值的因素主要有波浪波浪和和船型船型兩方面：兩方面：二二. .影晌波浪中阻力增值的因素影晌波浪中阻力增值的因素1/5 1. 波浪方面波浪方面 實(shí)驗(yàn)表明所有船型的波浪阻實(shí)驗(yàn)表明所有船型的波浪阻力增值隨力增值隨遭遇波高遭遇波高平方成正比平方成正比增加。增加?？戏蚪o出了不同方形系數(shù)

18、船舶在波肯夫給出了不同方形系數(shù)船舶在波浪上航行時(shí)的速度降低百分?jǐn)?shù)與波浪上航行時(shí)的速度降低百分?jǐn)?shù)與波高的關(guān)系。高的關(guān)系。波浪與船的縱搖諧振波浪與船的縱搖諧振2/5 波浪阻力增值波浪阻力增值主要主要取決于船舶的取決于船舶的縱搖和升沉運(yùn)動(dòng)縱搖和升沉運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)的強(qiáng)烈程度以及烈程度以及與波浪的相位與波浪的相位關(guān)系。一般，橫搖與首搖運(yùn)動(dòng)產(chǎn)關(guān)系。一般，橫搖與首搖運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的阻力增值較小，可不予考慮。當(dāng)波浪周期與船的生的阻力增值較小，可不予考慮。當(dāng)波浪周期與船的縱搖縱搖周期周期接近時(shí)，即使波浪高度并不大的情況下，也會(huì)發(fā)生相接近時(shí)，即使波浪高度并不大的情況下，也會(huì)發(fā)生相當(dāng)大的縱搖運(yùn)動(dòng)，此時(shí)船體阻力增值可能很大。實(shí)用

19、上可當(dāng)大的縱搖運(yùn)動(dòng)，此時(shí)船體阻力增值可能很大。實(shí)用上可以以變更船的航速變更船的航速或或航向航向來(lái)避免這種情況。來(lái)避免這種情況。遭遇波長(zhǎng)的影響遭遇波長(zhǎng)的影響 路易斯的研究指出，若遇波浪的波長(zhǎng)在船長(zhǎng)路易斯的研究指出，若遇波浪的波長(zhǎng)在船長(zhǎng)3/4以下，以下，產(chǎn)生的縱搖和升沉運(yùn)動(dòng)都較??；產(chǎn)生的縱搖和升沉運(yùn)動(dòng)都較??；遭遇等于或大于船長(zhǎng)遭遇等于或大于船長(zhǎng)的的波時(shí)，產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)將大為加劇，波時(shí)，產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)將大為加劇，波浪中的阻力增值亦將顯著增大。波浪中的阻力增值亦將顯著增大。迎浪情況下的模型試驗(yàn)結(jié)果表明，迎浪情況下的模型試驗(yàn)結(jié)果表明，在波長(zhǎng)與船長(zhǎng)比在波長(zhǎng)與船長(zhǎng)比/L=1 附近的區(qū)附近的區(qū)域，是縱搖諧振區(qū)，也是阻

20、力增域，是縱搖諧振區(qū)，也是阻力增值值Raw/的的峰值區(qū)峰值區(qū)。3/5 2. 2. 船型方面船型方面 方形系數(shù)方形系數(shù)Cb不同，在遭遇相同情況的波高時(shí)，它不同，在遭遇相同情況的波高時(shí)，它們的阻力增值不同。當(dāng)船的方形系數(shù)超過(guò)們的阻力增值不同。當(dāng)船的方形系數(shù)超過(guò)0.74，其波浪中，其波浪中的速度損失隨波高增加而迅速增長(zhǎng)。的速度損失隨波高增加而迅速增長(zhǎng)。 船長(zhǎng)影響船長(zhǎng)影響，如所設(shè)計(jì)的船航行于經(jīng)常出現(xiàn)波長(zhǎng)與船，如所設(shè)計(jì)的船航行于經(jīng)常出現(xiàn)波長(zhǎng)與船長(zhǎng)之比大于長(zhǎng)之比大于3/4范圍的航區(qū)，必須對(duì)波浪中阻力增值予以一范圍的航區(qū)，必須對(duì)波浪中阻力增值予以一定重視。定重視。4/5船型方面船型方面 船首部形狀船首部形狀

21、影響，試驗(yàn)表明，船首采用影響，試驗(yàn)表明，船首采用V型剖面則型剖面則波浪中阻力增值較波浪中阻力增值較U型小。型小。 在同樣風(fēng)浪下，船舶處于滿載狀態(tài)的阻力增值較在同樣風(fēng)浪下，船舶處于滿載狀態(tài)的阻力增值較壓載狀態(tài)壓載狀態(tài)為小，這是因?yàn)闈M載船體運(yùn)動(dòng)較壓載時(shí)小。為小，這是因?yàn)闈M載船體運(yùn)動(dòng)較壓載時(shí)小。5/5三三. .波浪阻力增值的處理與儲(chǔ)備功率波浪阻力增值的處理與儲(chǔ)備功率1/6 船舶在風(fēng)浪中航行時(shí)由于風(fēng)浪作用而產(chǎn)生阻力增值，船舶在風(fēng)浪中航行時(shí)由于風(fēng)浪作用而產(chǎn)生阻力增值，這樣會(huì)出現(xiàn)下面兩種情況：這樣會(huì)出現(xiàn)下面兩種情況： 1.由于波浪阻力增加，在保持靜水中由于波浪阻力增加，在保持靜水中相同功率相同功率時(shí)，航時(shí)

22、，航速必然下降，這種航速的減少稱(chēng)為速必然下降，這種航速的減少稱(chēng)為速度損失速度損失或簡(jiǎn)稱(chēng)或簡(jiǎn)稱(chēng)失速失速。 2.考慮波浪阻力增值，如要維持靜水中考慮波浪阻力增值，如要維持靜水中相同航速相同航速，則，則功率必須較靜水功率有所增加，所增加的功率稱(chēng)為功率必須較靜水功率有所增加，所增加的功率稱(chēng)為儲(chǔ)備功儲(chǔ)備功率率。風(fēng)浪中平均有效功率增量公式風(fēng)浪中平均有效功率增量公式2/6 馬隆馬隆(Malone)提出的船舶在風(fēng)浪中平均有效功率增量提出的船舶在風(fēng)浪中平均有效功率增量Pe的經(jīng)驗(yàn)公式，可供近似估算儲(chǔ)備功率時(shí)使用。的經(jīng)驗(yàn)公式，可供近似估算儲(chǔ)備功率時(shí)使用。 Pe=4.594B(2w+0.152)2/(TLpp2) (

23、kw) Lpp兩柱間長(zhǎng)兩柱間長(zhǎng); B船寬船寬; T吃水吃水;排水量排水量;w=0.02vw2波高波高; vw風(fēng)速風(fēng)速(m/s)。 算例：某滾裝船算例：某滾裝船LppBT=16727.349.12m, =29753t, Cb=0.712, Vs=18kn, Pe=7186kw, 按馬隆式計(jì)算：按馬隆式計(jì)算：蒲氏風(fēng)級(jí)蒲氏風(fēng)級(jí)45678平均風(fēng)速平均風(fēng)速 m/s6.79.412.315.519.0波高波高 m0.91.773.04.87.2Pe kw62.7224.2622.51564.4 3483.3Pe/Pe %0.873.128.6621.7748.5儲(chǔ)備功率估算儲(chǔ)備功率估算 3/6 船舶設(shè)計(jì)時(shí)

24、，通常總是綜合考慮船舶設(shè)計(jì)時(shí)，通?？偸蔷C合考慮波浪中阻力增值波浪中阻力增值、強(qiáng)、強(qiáng)風(fēng)作用下的風(fēng)作用下的空氣阻力空氣阻力、污底污底增加的阻力、增加的阻力、主機(jī)性能下降主機(jī)性能下降以以及風(fēng)浪中由于及風(fēng)浪中由于操縱性惡化操縱性惡化而增加的阻力等各種因素。而增加的阻力等各種因素。 考慮波浪阻力增加而儲(chǔ)備的功率，是在已計(jì)入附體阻考慮波浪阻力增加而儲(chǔ)備的功率，是在已計(jì)入附體阻力、空氣阻力的靜水航行功率后，再增加的功率百分?jǐn)?shù)，力、空氣阻力的靜水航行功率后，再增加的功率百分?jǐn)?shù)，記為記為kaw。這樣計(jì)及波浪中阻力增值等因素后的實(shí)際有效。這樣計(jì)及波浪中阻力增值等因素后的實(shí)際有效功率功率Pew為：為： Pew=Pe

25、b(1+kap+kaa)(1+kaw)靜水有效功率靜水有效功率 附體系數(shù)附體系數(shù) 空氣系數(shù)空氣系數(shù) 波浪系數(shù)波浪系數(shù)船舶正常航行必需的功率船舶正常航行必需的功率4/6試航速度與服務(wù)航速試航速度與服務(wù)航速 試航速度試航速度: 船舶建成后，在要求裝載情況下，且主機(jī)船舶建成后，在要求裝載情況下，且主機(jī)額定功率在平靜水域中所能達(dá)到的速度。額定功率在平靜水域中所能達(dá)到的速度。 服務(wù)航速服務(wù)航速: 考慮船舶在航行中考慮船舶在航行中受風(fēng)浪受風(fēng)浪和和污底污底等原因致等原因致使阻力增加，以使阻力增加，以持久功率持久功率(約為額定功率的約為額定功率的85 90)在在平平均海況下均海況下船舶所能達(dá)到的航速。船舶所能達(dá)到的航速。5/6儲(chǔ)備功率選擇儲(chǔ)備功率選擇 儲(chǔ)備功率的應(yīng)視船長(zhǎng)、船型、航道和船的業(yè)務(wù)性儲(chǔ)備功率的應(yīng)視船長(zhǎng)、船型、航道和船的業(yè)務(wù)性