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操纵设备及其效应 操纵设备包括车、舵、锚、缆、拖轮等，有些船舶还配备了侧推器以及特种推进装置等。 最常用的操纵设备是推进器和舵 本章内容 车、舵、侧推器、拖轮特性及其运用的基本知识 推进器 推进器的种类 螺旋桨, Z型推进器 明轮 平旋式推进器 喷水式推进器 推进器 螺旋桨 推进器 螺旋桨 螺旋桨及其效应 螺旋桨及其工作原理 推力与转矩 滑失 主机功率与船速 螺旋桨的致偏作用 螺旋桨及其工作原理 螺旋桨又称螺旋推进器，构造简单、重量轻、效率高 主要参数 直径(D) 螺距(P)：螺旋桨旋转一周所前进的距离，指理论螺距，一般以螺旋桨半径的0.7 倍处的螺距作为整个螺旋桨的螺距。 螺距比(P/D)：螺距与直径的比，一般在0.6~1.5 之间 盘面比：桨叶投影面积与直径为D 的圆面积之比。 桨叶数目3～6 螺旋桨 种类 固定螺距桨FPP 可变螺距桨CPP 螺旋桨工作原理 螺旋桨前后流场特点 螺旋桨工作原理 吸入流(suction current)的特点： 流速较慢； 范围较宽； 流线几乎相互平行。 排出流(discharge current)的特点： 流速较快； 范围较小； 水流旋转激烈。 螺旋桨推力与转矩 机翼升力条件： 来流速度V 来流的冲角? 敞水桨推力与转矩 敞水桨推力(thrust)示意 敞水桨推力与转矩 敞水桨（单独螺旋桨）推力(thrust) T=?n2D4KT 敞水桨转矩(torque) MQ= ?n2D5KQ KT为推力系数， KQ为转矩系数, 由水池试验求得 敞水桨推力与转矩 J=Vp/nD 进速系数 螺旋桨推力与转矩 伴流影响 伴流分布： 沿船体前后方向，船首最小、船尾最大，离船体越远，伴流越小； 船尾处沿螺旋桨的径向，上大下小，左右对称 船速与螺旋桨进速 伴流对提高螺旋桨推力是个有利因素 推力与转矩 螺旋桨对船体的影响(推力减额) 船尾螺旋桨工作时，其产生的水流柱，引起船体尾部流速加快，压强降低，从而使船体阻力产生增值，这部分增加的阻力称为阻力增额。 计算时常处理为推力减额 滑失与滑失比 滑失S是指桨理论上应能前进的速度与对水的实际速度Vp之差,即： S＝nP－Vp＝nP－Vs(1－ωp) 其中， n为螺旋桨的转速； P为螺旋桨的螺距； Vp为螺旋桨对水的实际速度； Vs为船对水的速度； ωp为螺旋桨处的伴流系数，其值大约在0.2～0.4之间。 滑失与滑失比 滑失与螺旋桨在理论上应能前进的速度的比值称之为滑失比Sr（slip ratio），即： Sr＝S/nP＝（nP-Vp）/nP＝1－Vp/nP 滑失与滑失比中的螺旋桨进速Vp若用船速Vs代替，得出的结果分别称为虚滑失或虚滑失比。 虚滑失比是表征不同航行状态下作用于螺旋桨负荷的参数，船舶在海上航行时，船上经常用虚滑失比来计算船速，一般以百分数表示滑失比。 滑失与滑失比 影响滑失的因素 滑失与船速有关，而船速与船舶的阻力有关，阻力越大，船速越低，滑失越大。因此船舶污底越严重、遭受的风浪越大，滑失也越大。 滑失的作用 滑失能够提高螺旋桨推力，回收一部分（伴流）能量 滑失越大，螺旋桨的推进效率越低。 滑失在操纵中的应用 可利用螺旋桨的滑失提高船舶的舵效。 注意避免使主机超负荷工作而损坏主机。 主机功率 主机功率分类 机器功率(Machinery Horse Power)MHP 指示功率（Indicated Horse Power）IHP 制动功率（Brake Horse Power）BHP 轴功率（Shaft Horse Power）SHP 收到功率Delivered Horse Power）DHP 指主机功率经过传递装置传至螺旋桨处的功率。 主机功率 推力功率（Thrust Horse Power）THP=T?Vp 指船后螺旋桨所发出的功率 有效功率（Effective Horse Power）EHP =R?Vs 指克服船舶阻力所需要的功率 主机功率 主机功率关系 螺旋桨收到功率DHP与机器功率MHP的比值称为传递效率，其值通常为0.95~0.98。 有效功率EHP与收到功率DHP之比称为推进器效率，该值约为0.60～0.75。 有效功率EHP与主机机器功率MHP之比称为推进系数，该值约为0.5～0.7。这就是说，主机发出功率变为船舶推进有效功率后己损失了将近一半。 船速分类 额定船速 主机以额定功率和转速在深水中航行的静水船速； 是船舶在深水中可以使用的最高船速。 海上船速 主机以海上常用功率和转速在深水中航行的静水船速； 为了留有一定的储备，主机的海上功率通常定为额定功率的 90％,主机的海上转数通常定为额定转数的96～97％ 经济航速 以节约燃油、降低成本为目的，根据航线条件等特点而