外界因素对船舶操纵的影响课件.pptVIP

四 强风中操船的保向界限简介 由此可见，在风速一定的情况下，船速u越大，船舶向下风横向漂移速度越小，反之，船速u越小，船舶向下风横向漂移速度越大，则，船舶风中航行时的风压差角为： 四 强风中操船的保向界限简介 2.船舶风中航行保向界限 由上图可见，合外力距为： 在一定的风速和风舷角的情况下，船舶水动力距和舵产生的力矩能够克服风产生的力矩。随着风力的增大，风力距也增大，需要增大舵角来增加舵力矩，水动力距与船速的大小有关。当风力超过某一值时，舵力矩到达最大，船舶水动力距和舵产生的力矩已经不能克服风力矩。这个界限称为船舶风中保向界限。  第二节 流对操船的影响 一 流对航速、冲程的影响 二 流对旋回、航效的影响 一 流对航速、冲程的影响 1.顺流时，船舶对地的速度为： V＝u＋Vc 2.顶流时，船舶对地的速度为： V=u－Vc 3.u与流速成某一角度时，船舶对地的速度为：  二 流对旋回、航效的影响 1.流对航效的影响 根据舵速的定义，舵速是舵相对于水的速度。由于舵与船体同时随流漂移，舵相对于水的速度与没有流时相同，因此，舵力和舵力转船力矩没有变化。 根据舵效的定义，它与距离有关，顶流可以使船舶转过同样角度的距离比顺流时小，或在同样距离内顶流比顺流转过的角度大。 因此，顶流比顺流舵效好。 二 流对旋回、航效的影响 2.流对旋回的影响 根据以上分析，船舶在有流水域中旋回时，由于船舶整体有漂移，其对地的旋回圈大小在流的方向上按时间比例拉长或缩短了一定的距离，也就是在旋回过程中船舶顺流漂移的距离。 第三节 受限水域对操船的影响 一 浅水对船舶操纵的影响 二 岸壁效应 三 浅水域航行时的富余水深 一 浅水对船舶操纵的影响 1.浅水对船速的影响 （1）浅水对附加质量的影响 在深水中，附加质量一般为： mx＝0.07－0.1m my＝0.75－1.0m 在浅水中附加质量较深水中有所增大。 一 浅水对船舶操纵的影响 （2）浅水对水动力的影响 浅水中水动力比深水中有所增大，如图 这时由于三维流场变为二维流场，导致流速增加的缘故。除此之外，船舶在浅水中会发生下列现象：船体下沉、纵倾增大、兴波增强、流速加快（相对流速）等现象。 综上所述，浅水导致船速下降。 一 浅水对船舶操纵的影响 2. 浅水对船体下沉和纵倾变化的影响 船舶在海上航行，船体周围由静水压变为动水压，则会导致船体浮态的变化。 （1）深水中船体下沉与纵倾 船舶航行中，由于动水压，使船体下沉，由于压力纵向分布不同，使船首尾下沉量不同，而产生纵倾。 一 浅水对船舶操纵的影响 对于中低速船舶（如一般商船），V较小，L较大，船舶航行时首尾均有下沉现象。一般首下沉大于尾下沉。即静态吃水差为0时，航行时将呈现首倾现象。 对于高速船舶，V较大，船舶航行时，随着船速的提高，首下沉量达到最大值后，开始呈现上浮。而尾下沉量先是增大，达到最大值后逐渐减小，船体将呈现尾倾现象。 一 浅水对船舶操纵的影响 （2）浅水中船体下沉与纵倾 船舶从深水进入浅水后，由于三维水流变为二维水流，船体周围的流速相对加快，船体周围的压力分布比深水中有较大的变化，水深越浅，纵向压力分变化大，兴波也越大，船速越高，纵向压力分变化大，兴波也越大。则船体会加剧下沉和纵倾。 由上图可见： 在浅水中，低速时船体就开始下沉； 在浅水中，低速时首倾比深水中大； 水深越小，达到最大首倾的船速越低，也就是说，浅水中船首开始时的船速比深水中低。 在实际工作中，有一些经验公式可以利用；还可以查阅一些经典曲线。 一 浅水对船舶操纵的影响 3.浅水对操纵性的影响 （1）浅水对接附加惯性矩的影响（2）浅水对水动力距系数的影响 由上两图可见：船舶在浅水中，附加转动惯量和水动力距都随着水深的变浅而增大。这说明船舶在浅水中阻尼力矩比深水中大，船舶不易转动，或转动之后不易控制。 一 浅水对船舶操纵的影响 （3）浅水对舵力的影响 试验表明：在一定水深范围内，舵的转船力矩NR随着水深的减小而降低，例如：某船在H/d＝1.65时，其舵力转船力矩仅为深水中的70％。 （4）浅水对旋回性的影响 由于浅水中，舵力转船力矩减小，而旋回阻尼力矩增大，因此，K指数（K＝C/N）减小，旋回性能下降，旋回圈增大。 一般情况下：H/d＝2.0时，旋回直径急剧增大 H/d＝2.0时，旋回直径为深水中的1.5－1.8倍 一 浅水对船舶操纵的影响 （5）浅水对航向稳定性的影响 由螺旋试验表明，浅水中不稳定滞后环明显比深水中小