第二章操纵手段的作用及其运用.pptVIP

第二章 操纵设备的作用及其运用;第一节 螺旋桨的作用; 根据运动方程，其作用于X轴方向的力为： 其中X＝（T－R），T为推力，R为阻力。 船舶作直航运动时，vr=0，则： 船舶作直航运动时，加速度＝0，则： ;1. 船舶阻力R 船舶阻力由两部分组成： R＝R0＋△R 其中：R0为基本阻力，△R为附加阻力。 （1）基本阻力R0 基本阻力由下列几部分组成： R0＝Rf＋Re＋Rw 其中： Rf为摩擦阻力：由船体与水之间的摩擦引起的阻力。 Re为粘性阻力：由船体前后压力差引起的阻力。 Rw为兴波阻力：由船兴波引起的阻力。 ; 基本阻力与船速之间的关系 对于给定的船型，基本阻力的大小与吃水、船速有关，即：R＝?(d,v) 由图可见： 当d一定时，船速V增加，R0也增大； 当V一定时，吃水d增加，R0也增大； 由图还可以看出：低速时，R0随船速V呈线性变化；高速时，R0随船速V呈非线性变化，且需要的推力越大。 ;（2）附加阻力 △R＝R1＋R2＋R3＋R4 其中： R1为污底阻力：由船体湿水部分上的海生物引起的阻力。 R2为附体阻力：由螺旋桨、舵等船体上的附体引起的阻力。 R3为空气阻力：船体水上部分受到的空气作用引起的阻力。 R4为波浪阻力：船体水下部分受到波浪作用引起的阻力。 ;2、船舶推力 船舶推力是指螺旋桨通过主机驱动，推水向后，水对螺旋桨的反作用力在船舶首尾方向的分量。倒车时，船舶首尾方向的分量称为拉力。 (1)推力的大小 对于给定的螺旋桨，其推力的大小为： T＝?(n,v) ;其中: tp为推力减额系数,wp 为桨处伴流系数,Dp为螺旋桨的直径,n为主机转速,β为桨的进程角,CT 、CQ为试验系数,以下式给出: 式中：A(k)、B(k)、C(k)、D(k)分别为桨叶数、螺距比、盘面比的函数。 ;1、吸入流与排出流 （1）吸入流 流向螺旋桨的流称为吸入流。其特点是：范围大；流速慢；流线平行。 （2）排出流 离开螺旋桨的流称为排出流。其特点是：范围小；流速快；流线旋转 （3）排出流在操纵中的应用 可利用排出流的特点增加舵效。 ;2、滑失的概念 （1）滑失 螺旋桨在固体中旋转时，旋转一周，前进的距离为一个螺距P，旋转n周，前进的距离为nP。但是，螺旋桨在水中运动时，由于船速和nP不等，因此，就产生一个差值。 定义：螺旋桨的理论进速nP与实际进速Vp之差称为滑失S，既： S＝nP－Vp 其中Vp＝Vs-ωp ;（2）滑失比 定义：螺旋桨的滑失S与理论进速nP之比称为滑失比Sr，既： 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。 ;(3)滑失在操纵中的应用 由此可见，滑失是衡量螺旋桨推进效率的重要指标。滑失越大，螺旋桨的推进效率越低。它在船舶操纵中有着重要意义： 由滑失的定义可见，对于给定的螺旋桨，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。 反之，可利用螺旋桨的滑失提高船舶的舵效（在较小的距离内转过较大的角度）。 ;3、船速的分类 在一定范围内，螺旋桨转速n越高，船速V越大。但是，对于给定的船舶主机，其转数的提高不是无限的一旦超出这个范围，主机将超负荷运转，最终可能损坏主机，因此不得不对船速作出一定的限制。 （1）额定船速 （2）海上船速（Sea Speed） （3）港内船速（Harbour Speed） ;（1）额定船速 新船验收后的主机，可供海上长期使用的最大功率称为额定功率NH，与其相对应的转数称为额定转数nH，该条件下主机发出的转矩称为额定转矩QH，相应的船速称为额定船速VMAX。 定义：在深水中，在额定转速下船舶所能达到的最大静水船速称为额定船速VMAX 额定船速随着船舶老化和主机的使用年限逐步降低。 ;（2）海上船速（Sea Speed） 由于海上的情况多变，船舶的阻力也随之变化，为了保证长期安全航行，需要留有一定的功率主机功率储备，以便在应急时使用。因此，海上长期使用的功率不是额定功率，而是海上功率。 海上功率一般为额定功率的90％，相应的海上转数为额定转数的96－97％。 定义：在深水中，主机在海上转数下船舶所能达到的静水船速称为海上船速。 ;（3）港内船速（Harbour Speed） 近岸航行，尤其是近港航行，常需备车；港内船