船舶原理公式

1、。船舶原理公式汇总第一章船型系数：水线面系数 C WP=AW/LB中横剖面系数C M=AM/Bd方形系数CB=排水体积/LBd菱形系数CP=排水体积 /A ML=排水体积 /CMBdL=C/CM垂向菱形系数C VP=排水体积 A Wd=排水体积 /CWPLBd=C/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bbn梯形法： A=ydxA=lydx =l(yi -(y 0+y3)/2)注

2、 (y 0 +yn)/2为首a0i 0尾修正项辛氏法：一法， A=1/3l(y 1+4y2+y3)二法， A=3l/8(y1 +3y2+3y3+y4)计算漂心 X =M /A =L / 2l / 2ydx其中 A=2 L' yixydx /FoyWL / 2l / 2WM=2( L)2'kiyi所以 X=L'kiyi /' yioyf计算横剖面面积型心的垂向坐标Z=M/Add其中横剖面面积=zydz / ydzaoys00dydzMoy=2d又可以表达为 As=2 d' yi ( 注意首位修正 )As=2zydz00Moy=2(l ) 2' ki

3、yi所以可以表达为 za=d'kiyi /' yi第二章浮心的计算 dMyoz =xFAwdzdMxoy =zAwdzx F为 Aw的漂心纵向坐标排水体积对中站面 yoz 的静距Myoz=dxfAwdz0浮心纵向坐标 xB=Myoz/ =ddxfAwdz /Awdz00d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=zAwdz0dzAwdz /dZb=Mxoy/=Awdz00同理根据横剖面计算排水体积和浮心位置dMyoz=xFAsdxdMxoy=za Asdx。1。浮心纵向坐标 Myoz=l / 2XB=Myoz/=l / 2l / 2xAsdxxAsdx /

4、Asdxl / 2l / 2l / 2浮心垂向坐标 Myoz=l / 2zB=Mxoy/=l / 2l / 2zaAsdxzaAsdx /Asdxl / 2l / 2l / 2第三章复原力矩M R=GZBM =I T/BML =I LF/初稳性公式和稳性高复原力矩 M=GZ=GMR忽略第四章M=GZ可以得到 M=GZ= LRR重点：静稳性曲线的特征M=GZM=GZ= L所以M= L L=GMRRR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GM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GM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

5、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，Rt2/3 V2有效功率 PE和排水量已及航速 V的关系P E2/3V3又可以表示为Ce=2/3 V3/P ECe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。2。CBC=1.09-1.68Fr艾亚法给出的对应于上述标准的有效功率PEPE= 0.64 V3S/C0 *0.735(KW)SV 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/L 这里的 LS 垂线间长雷诺定律 C =R/1/22

6、s=f(R )摩擦阻力 Rvffef雷诺数 Re =L/V为水运动粘性系数V 为速度傅汝德数fF =V/ gl傅汝德数的比较定律smglmsmLs / Lm = Vm1/2V / gls =V/所以得出 V =V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，

7、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C f =Rf/1/2v2sC f 是摩擦阻力系数 Rf是摩擦阻力2.582还有经验公式（ 1）C=0.455/(lgRe)(2)船模转换公式 Cf=0.075/(lgRe-2)f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/nDVA 为螺旋桨进速，m/sn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)Vw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=2 nQB ( 螺旋桨敞水转矩 Q0, 敞水受到功率 PDB=2 nQ0。3。螺旋桨的推功率 PP=TVTTA船的有效功率 PE=RVV为船的航速PS-(S )-P DB-(R )-P D0-(0)-P T-( H )-P E 转换的效率效率船后螺旋桨的效率B =P/P =TV/2nQ=0 R也可以写成B=PD0/PDBTDBAB船身效率H =PE