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舰艇静力学与快速性:附加阻力处理

时间:2023-09-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:针对附体阻力、空气阻力和波浪增阻对舰艇阻力和有效功率的影响,在舰艇设计中可采取以下两种处理方式。将附体阻力和空气阻力和静水阻力叠加在一起作为舰艇的总阻力,用于确定舰艇在不同航速下航行时的有效功率,则有式中Pet——实船静水有效功率,W;Peb——裸船体在静水中航行的有效功率;kap——附体阻力比例系数,表示附体阻力与裸船体静水阻力的比值;kaa——空气阻力比例系数,表示空气阻力与裸船体静水阻力的比值。

舰艇静力学与快速性:附加阻力处理

针对附体阻力、空气阻力和波浪增阻(统称为附加阻力)对舰艇阻力和有效功率的影响,在舰艇设计中可采取以下两种处理方式。

(1)将附体阻力和空气阻力和静水阻力叠加在一起作为舰艇的总阻力,用于确定舰艇在不同航速下航行时的有效功率,则有

式中 Pet——实船静水有效功率,W;

Peb——裸船体在静水中航行的有效功率;

kap——附体阻力比例系数,表示附体阻力与裸船体静水阻力的比值;(www.xing528.com)

kaa——空气阻力比例系数,表示空气阻力与裸船体静水阻力的比值。

(2)在确定舰艇主机的储备功率时对波浪增阻予以适当考虑。

一般的民用船舶有所谓的主机正常连续输出功率(NCR,normal continuous rating)和最大连续输出功率(MCR,maximum continuous rating)的概念。最大连续输出功率为主机的额定功率,正常连续输出功率为进行船舶快速性设计时所用的功率。船舶主机选定后,最大连续输出功率就是一定的。进行船舶快速性设计(包括螺旋桨设计与选型、船舶最大航速预报等)都是使用正常连续输出功率,而正常连续输出功率一般只取为最大连续输出功率的85%或者更低,最大连续输出功率与正常连续输出功率之间的差值就是储备功率。当然,设置储备功率不仅仅是为了应对船舶在风浪中增阻的情况,长期航行船舶表面附着生长海生物导致的污底增阻、主机老化导致的输出功率降低、螺旋桨在风浪中的效率下降等因素也会在储备功率中一并考虑。

高速军用战斗舰艇可达的最大航速是很高的,遭遇十分恶劣的海况时其往往会主动降速,以减小甲板上浪、艏底砰击和螺旋桨飞车等现象的强度和概率,保护舰艇,降速以后主机的输出功率是远小于额定功率的。所以军用战斗舰艇以最大航速指标进行快速性设计时,选定主机储备功率与额定功率的比值较民船要小。

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