船舶原理公式

船舶原理公式汇总第一章船型系数：水线面系数 CWP=AW/LB 中横剖面系数 CM=AM/Bd 方形系数CB=排水体积/LBd菱形系数CP=排水体积/AML=排水体积/CMBdL=CB/CM 垂向菱形系数 CVP=排水体积AWd=排水体积/CWPLBd=CB/CWP 排水体积符号尺度比：长宽比L/B：与船的快速性有关船宽吃水比B/d:与船的稳性、快速性和航向稳定性有关型深吃水比D/d：与船的稳性、抗沉性、船体的坚固性以及船体的容积有关船长吃水比L/d：与船的回转性有关，比值越小，船越短小，回转越灵活梯形法：A= A=l=l(-(y0+y3)/2) 注 (y0+yn)/2为首尾修正项辛氏法：一法，A=1/3l(y1+4y2+y3) 二法，A=3l/8(y1+3y2+3y3+y4)计算漂心 XF=Moy/AW=/ 其中AW=2 Moy=2()2 所以Xf=/计算横剖面面积型心的垂向坐标Za=Moy/As=/ 其中横剖面面积As=2 Moy=2 又可以表达为As=2 (注意首位修正)Moy=2()2 所以可以表达为za=/第二章浮心的计算dMyoz=xFAwdz dMxoy=zAwdz xF为Aw的漂心纵向坐标排水体积对中站面yoz的静距 Myoz= 浮心纵向坐标xB=Myoz/=/同理可以得排水体积对基平面xoy的静距和浮心垂向坐标 Mxoy=Zb=Mxoy/=/同理根据横剖面计算排水体积和浮心位置dMyoz=xFAsdx dMxoy=zaAsdx浮心纵向坐标Myoz= XB=Myoz/=/浮心垂向坐标Myoz= zB=Mxoy/=/第三章复原力矩 MR=IT/ =ILF/初稳性公式和稳性高 复原力矩MR=忽略第四章MR=可以得到MR=L重点：静稳性曲线的特征MR= MR=L所以MR=L L=说明：船舶在正浮的平衡位置，静稳性臂L对横倾角的导数等于初稳性高度故，对于静稳性曲线来说，其远点的切线的斜率等于初稳性高度第七章船舶阻力总阻力=兴波阻力+摩擦阻力+粘压阻力（漩涡阻力）Rt=Rw+Rf+Rpv估算阻力的近似方法海军系数：对于船型近似，尺度和航速相同的船舶，他们的阻力Rt和排水量及航速都有以下的关系，Rt2/3V2 有效功率PE和排水量已及航速V的关系 PE2/3V3又可以表示为Ce=2/3V3/PECe为海军系数为排水量V为航速Kn艾亚法：单桨船CBC=1.08-1.68Fr双桨船CBC=1.09-1.68Fr艾亚法给出的对应于上述标准的有效功率PEPE=0.64V3S/C0*0.735(KW)VS为静水中航行的速度C0系数可以根据长度排水量系数L/1/3和速长比V/这里的LS 垂线间长雷诺定律Cf=Rf/1/2v2s=f(Re) 摩擦阻力Rf雷诺数Re=L/V 为水运动粘性系数 V为速度傅汝德数Ff=V/傅汝德数的比较定律Vs/=Vm/ 所以得出Vs=Vm= Vm1/2为模型船与实船的缩尺比相似定律：流体兴波阻力是傅汝德数的函数，因此总阻力必定是粘性阻力和兴波阻力的和，也就是雷诺数与傅汝德数的函数（不做要求）Ct=Rt/1/2v2s=f(Re,Fr)傅汝德假定，1假定船体总阻力可以分为独立的两部分，一是摩擦阻力，二是粘压阻力和兴波阻力，合并后为剩余阻力。其中摩擦阻力Rf只与雷诺数有关，而剩余阻力Rr只与傅汝德数有关且适用于比较定律2，假定船体的摩擦阻力等于同速度同长度同是面积的平板摩擦阻力，通常用相当平板假定。光滑平板摩擦阻力公式 Cf=Rf/1/2v2s Cf是摩擦阻力系数 Rf是摩擦阻力还有经验公式（1）Cf=0.455/(lgRe)2.58 (2)船模转换公式Cf=0.075/(lgRe-2)2第八章螺旋桨的工作原理升力系数 CL=L/1/2v2s 阻力系数CD=D/1/2v2sV为流体速度 S为机翼平面面积 L为机翼升力 D为机翼阻力进速系数和滑脱比 滑脱和螺距的比为滑脱比 S=1-hP/P进速系数J=hP/D=VA/nD VA为螺旋桨进速，m/s n为螺旋桨的转速伴流分数 w=u/V=1-VA/V 如果知道伴流分数那么进速可以表达为VA=(1-w)V w为伴流分数重点：功率主机功率PS 螺旋桨的受到功率PDB螺旋桨在船后必须克服的转矩QB,才能以转速n转动，因此PDB=2nQB(螺旋桨敞水转矩Q0,敞水受到功率PDB=2nQ0螺旋桨的推功率PT PT=TVA船的有效功率PE=RV V为船的航速PS-()-PDB-()-PD0-()-PT-()-PE转换的效率效率船后螺旋桨的效率