1、 毕业设计文献综述 船舶与海洋工程 运沙船快速性研究 前言 随着经济的持续发展,基础设施建设的步伐加快,特别是房地产业的发展,河沙等建筑材料的需求也越来越大,沿海的运沙业得到快速发展,在满足安全航行的要求下,尽可能的提高运沙船的快速性,带来经济效益是非常有意义的,因此对于运沙船的快速性研究是很有实际意义的。 快速性的研究的 船舶快速性是船舶的重要性能之一 , 在船舶设计和建造中 , 达到快速性指标不仅可满足设计任务书所提出的航速要求 , 而且亦可保证船舶的经济效益 , 研究船舶航行过程中的阻力问题对 改善船舶快速性具有重大作用 。 船舶在主机输出功率一定的条件下,尽量提高船速的能力叫船舶快速性
2、。快速性包含节能和速度两层意义,所以提高船舶快速性也应从这两方面入手,即尽量提高推进器的推力和减小船舶航行的阻力。 船舶阻力包括水阻力和空气阻力。由于水的密度比空气大 800 多倍,所以船舶在海上航行时,主要考虑船体水阻力。船体水阻力为摩擦阻力、涡流阻力(形状阻力)和兴波阻力三个部分。它们的总和就船体的总的水阻力。即:摩擦阻力是由水粘性引起,船在水中运动时,总有一层水粘附在船体表面,并跟着船体一起运动。 船舶运动带动水分子运动所消耗的能量,即为船舶克服摩擦阻力所消耗的能量。摩擦阻力的大小与船体浸水表面积、船体表面滑度、航速高低有关。因此,船舶定期进坞清除污底, 是减少摩擦阻力的重要措施。 船体
3、运动时除产生摩擦阻力之外,还同时产生涡流阻力,当船体向前运动时,产生一相对水流,由于水具有粘性,靠近船体表面处的相对水流速度就小,到达船尾时,断面扩大,流速很快下降,可达到零或者倒流,就造成船尾部的涡流运动,使船尾压力下降,对船舶就形成一个压力差阻力,就叫涡流阻力,或叫形状阻力。在船体弯曲度较大部分就容易产生涡流,尾部横剖面作急剧收缩的船舶所引起的涡流阻力较为严重,而流线型船体就不产生涡流阻力或只产生极小的涡流阻力。因此,改善水下船体的线型,对船舶快速性影响很大。 兴波阻力是由于船舶航行中掀起的船行波,产生与船舶前进方向相反的阻力。船行波分船首波和船尾波,在船行波传播中,如果船首波与船尾波在船
4、尾处互相迭加,兴波阻力就大;如果船首波和船尾波在船尾处互相抵消,兴波阻力就小。所以兴波阻就大小。,主要与航速和船长有关。航速越快,兴波阻力越大,在一定的设计航速下,适当选择船长,可以减少兴波阻力。远洋船多采用球鼻船首 型,就是为了调整船长,以达到减少兴波阻力的目的。 至于提高推进器推力,由于目前海船的推进器主要是采用螺旋桨,在主机输出功率和转速一定的条件下,正确设计或选择螺旋桨的几何形状,对产生推力大小有很大关系。因此营运中的船舶应:可调螺距的螺旋桨适当地选择螺旋桨的螺距,调整合适的吃水和吃水差,航行中保持螺旋桨在水下有足够的深 。 在船舶设计中要满足用船部门对快速性的要求,应当从下述 4 个
5、方面来考虑:船舶于航行时所遭受的阻力要小,即所谓优良线型的选择问题;选择推力足够,且效率高的推进器;选取合适的主机 推进器与船体和主机之间协调一致。船舶阻力是与造船工程实际密切联系,对设计性能良好的船舶具有重要意义。其研究的主要问题包括:船舶以一定速度在水中航行时所遭受的各种阻力成分的成因、特性,及随航速、船型和外界条件不同而变化的规律;研究减小阻力的方法,寻求设计低阻力的优良船型;研究船舶阻力估算方法,以及如何通过模型试验来确定船舶阻力,为确定主机功率,设计推进器 (螺旋桨 )提供可靠的依据。船舶推进主要研究推进器在水中运动时产生推力的基本原理、影响螺旋桨性能 (效率 )的因素、船机桨的配合
6、,以及如何设计性能优良的螺旋桨推进器 等问题。 总结 因此对于运沙船的快速性研究是非常有必要的,把握风险,提高运沙船的快速性,从而给我们带来经济的效益,因此选择几个方面,提高运沙船的快速性。 参考文献 1. 雷林 船舶设计基础 人民交通出版社 2007.1 88-100 2. 郁振昌 林斯颖 渔船结构与原理 上海 1961 3. 郑明 胡牧 “绿眉毛”郑和下西洋 舟山 2003.12 4. 张如虎 渔业船舶 设计 期刊论文 -船舶 1999(01) 5. 708 研究所 . 船舶设计手册 M.1998 6. 马莉莎 ;计算机绘制船图时线型、线宽等属性的控制方法 J;大连水产学院学报 ;2002
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