高性能船-普通双体船ppt课件

高性能船舶水动力学,1,2,高速双体船的特征高速双体船的阻力特征及临界速度概念高速双体船阻力计算高速双体船耐波性近似计算,第三章普通高速双体船,3,一、高速双体船船型特征,较单体船瘦长,4,同船长内河船阻力系数,双体船,单体客船,货船,推驳,5,6,良好的居住条件和特别宽敞的甲板良好的稳性和耐波性良好的操纵性和机动性在侧向受风时，双体船比相同受风面积的单体船横漂要小装卸货物容易,双体船的优点,7,双体船片体间存在兴波干扰，一般来说这将增加一种附加的干扰阻力。双体船的排水量与单体船相同时，其湿面积大为增加。此外，双体船两个片体之间的绕流速度显著提高，片体间的边界层相互影响大大增加。因此双体船的摩擦阻力大于单体船。双体船船壳面积大，双体之间有连接桥，因而同单体船比较，在载重量相同时，其排水量较单体船大从而使阻力增加。,双体船的缺点,8,二、高速双体船阻力特征及临界航速,9,斯列金斯基和伦德兴波阻力积分,基本假设,10,高速双体船的阻力特性,11,单片体波形干扰两片体间波系干扰非对称流动造成粘性流动的非对称性，产生的粘性干扰,干扰阻力,12,M.Insel计及干扰的总阻力系数表达式,13,兴波阻力系数Cw,14,粘性干扰因子与片体间距C0=2C0/B的关系,-,15,其粘性干扰因子与形状因子(1+k)与航速无关。主要取决于LB。对于片体为水下侧投影面积较大的wigley数学船型来说，随C0的增大而减小。当片体间距保持不变，兴波干扰相位和幅值随片体的长宽比(LB)的变化而变化，(LB)越小兴波干扰效应越大，峰谷点的位置趋向更高的Fr数。在Fr0.350.42范围附近通常可以获得有利的兴被干扰结果。将Fr=0.5作为区分高速双体船和低速双体船的临界速度是适当的。在超过某一速度Fr。(称谓无效干扰速度)之后，片体间的兴波干扰与片体间距C0和长宽比LB无关并且完全可以忽略。,特征参数与阻力的关系,16,兴波干扰因子与船型参数的关系,17,临界速度Frc=0.5无效扰速度,临界速度Frc与无效扰速度Fr0,18,双体船各种间距下的兴波比阻力曲线,理论计算,19,双体船的剩余阻力曲线,模型试验,20,修长系数L1/3和长宽比LB对阻力的影响,圆舭高速双体船的剩余阻力系数曲线,21,圆舭高速双体船的干扰系数krCrCr曲线,22,片体间距对阻力的影响,23,片体间距对阻力的影响,24,临界干扰片体中心距,片体横剖面形状对阻力的影响,圆舭双体船横剖面,圆舭双体船横剖面,25,不对称片体双体船横剖面形状,26,片体船型与宽吃水比（B/T）对剩余阻力的影响,1：B/T=1.872-3：B/T=3.454-5：B/T=3.28,27,不同横剖面片形状对总阻力的影响,1：非对称横剖面2：圆舭横剖面3：尖舭横剖面,28,29,不同横剖面形状对双体船阻力干扰系数的影响,30,双体船航行升沉与纵倾变化特点,纵倾曲线,纵倾曲线,三、高速双体船阻力计算,31,32,1、阿尔费里耶夫高速双体船剩余阻力图谱,阿尔费里耶夫图谱的标准片体模型线型,33,标准型线L/B剩余阻力图谱,34,片体b/t对剩余阻力的影响系数b/T,35,片体CB对剩余阻力的影响系数CB,36,阿尔费里耶夫计算方法,在给定的L/B条件下分别查表得不同Fr下的阻力（不计间距的影响）；查表得不同B/T和CB时，不同Fr下的影响系数XCb、XB/T；利用作图法，求得给定间距下标准的剩余阻力系数、影响系数XCb、XB/T；将标准剩余阻力系数乘以相应的影响系数，即可得到计算船舶的生于阻力；按照单体船常规方法计算出该船的总阻力。,37,2、利用母型资料和影响系数估算双体船阻力,片体内侧间距对剩余阻力的影响,38,39,L/B对双体船剩余阻力影响函数,40,将双体船阻力分解为单个孤立片体的阻力与片体间的干扰分别求解；单片体阻力可利用单体船的所有资料进行计算；片体干扰可用理论方法或其他资料进行计算。,3、利用单体母型船资料和图谱估算双体船的阻力,41,四、高速双体船耐波性近似计算,42,波形及几何特征有效波面、有效波面角和有效波幅船舶摇荡运动微分方程式,1、与耐波性有关的基本概念,43,公式推导,44,(1)船舶运动引起的各种力(