风对船舶操纵的影响.ppt

第二节 风对船舶操纵性的影响,一、风动力及其转船力矩,（一）风动力三要素 1、大小：Fa=g/2aCaVa(Aacos +Basin ) Ca随的变化特点：首尾受风时， Ca最小；风舷角为30-40和140 -160 时，Ca达极大值；正横受风时， Ca较小。 2、方向：随而增大， 在40-140区间内时， 约在80 -100 之间 3、作用点：随增大，N自船首部逐渐移向尾部。a/L在0.2-0.7范围内成直线增大。,（二）风动力转船力矩 Ma= g/2aCNa (Aacos +Basin ) VaL Ma=Fasin (lG-a),船首固定时： Ma=Fasin a 船尾固定时： Ma=Fasin (L-a),二、水动力及其转船力矩,Rw=g/2wCwVwLwd Mw= g/2wCNwVwLwd Cw、CNw、aw、与流舷角和水深/吃水之间的关系： Cw随的增大而由小到大，再由大到小； =90左右时Cw达最大值。 Cw随水深/吃水的下降而增大。 船首顺流转， =080 时， CNw由小到大，再由大到小，当 =40 左右时CNw达最大值；船首逆流转， =90160 时，|CNw|由小到大，再由大到小，当 =140 左右时|CNw|达最大值。CNw随水深/吃水下降而增大。 aw/L随 的增大而增大，范围为0.250.75. 约为90左右。,三、风致偏转,（一）风致偏转规律 船舶偏转方向由风动力作用点、水动力作用点和重心三者间关系确定。 1、船舶静止中受风,向下风漂移,船舶尾迎风并向下风漂移； 船舶首迎风并向下风漂移； 船舶趋向横风状态并向下风漂移。,2、船舶前进中受风,空船、慢速、尾倾、首受风面积大时顺风偏,满载、快速、尾受风面积大时逆风偏,尾部受风逆风偏,3、船舶倒退中受风,尾迎风,尾迎风,“尾找风”,（二）船舶风中保向界限 定义：船舶前进中受风时船首偏转，需压舵保向，那么当船舶在某一相对风舷角下，能否保向的相对风速与船速的比值为保向界限。 保向界限的大小取决于相对风速、相对风向和船速。 从试验测得某油船在强风中压舵角分别为15和35时的可保向界限曲线中可得到下列结论： 风舷角=60 120 时，可保向范围小；风速达910倍时，满舵亦无法操舵保向，船首呈极强的逆风偏转。 船舶首尾受风时，可保向范围扩大，操舵保向性变好。 船首偏顶风或顶风时的保向性较船尾偏顺风或顺风时为好。 强风中船舶保向性随风速Va的减小而提高，随船速的减小而下降，增大压舵角可提高保向性。,不同船速、风舷角情况下，船舶可保向的极限风速：,Va m/s,可保向范围,不可保向范围,2019/5/18,9,正横受风时，船速、压舵角、可保向极限风速关系,四、风致漂移,（一）风压差 a=arctgVT/Vs,（二）漂移速度 1、船舶静止中的漂移速度 Fa=ga CaBaVa/2 Rw=gw CwBwVT/2 Fa=Rw,K=0.0380.041,VLCC:空载Ba/ Bw 1.8,VT 1/20Va 满载Ba/ Bw 0.8,VT 1/30Va,2、船舶航行中漂移速度,当正横相对风速Va 增大，漂移速度Vy增大； 当Ba/ Bw增大时，漂移速度Vy增大； 当Vs增大时，Vw