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船舶原理 ppt

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船舶原理课件课件

船舶原理课件课件
指船舶在小角度倾斜时，不需要外力作用就能恢 复到原平衡位置的能力。
初稳性的影响因素
船型、装载状况、风浪等都会影响船舶的初稳性。
3
初稳性与横摇周期
初稳性越高，横摇周期越长，船舶的舒适度越高。
03
船舶阻力与推进
船舶阻力
船舶阻力定义
船舶在水中行驶时，受到的阻碍其前进的力。
阻力产生原因
由于船舶与水之间的摩擦、冲击和粘性作用， 以及船体形状造成的水流分离现象。
船舶的经济航速与经济航程
经济航速定义
经济航程定义
在一定时间内完成特定航程，耗油量最少 的航速。
在一定油量或一定时间内，能够完成的航 程最远的航速。
影响经济航速与经济航程的因素
经济航速与经济航程的确定方法
船舶类型、船体设计、推进系统、货物类 型等。
通过试验和数据分析，结合实际运营条件 进行选择。
04
B
C
D
通风机工作原理
通风机是用于向船内提供新鲜空气或排除 污浊空气的机械设备，确保船员生活和工 作环境的舒适和卫生。
压缩机工作原理
压缩机是一种使气体压缩并提高其压力的 机械装置，将低压气体转化为高压气体。
船舶管路系统
船舶管路系统概述 船舶管路分类
阀门的作用与分类 附件的作用与分类
船舶管路系统是船舶的重要组成部分，包括船舶管路、阀门、 附件等。
02
船舶浮性与稳性
浮性原理
浮性原理
船舶在水中能保持漂浮状态，是由于船舶受到水的浮力作用。浮力 与船舶所受重力大小相等、方向相反，使船舶保持平衡。
阿基米德原理
船舶浸入水中的体积与排开水的重量相等，即船舶受到的浮力大小 等于船舶所排开水的重量。
排水量

船舶原理13章课件

船舶原理13章课件
浮 性（包括正浮条件下的浮性和纵倾条件下的浮性， 简称为浮性和吃水差）
稳性 抗沉性 快速性（船舶阻力、推进器推力） 摇荡性 操纵性（航向稳定性、回转性）
§1-3 船舶分类
§1-1船舶发展概况
船舶——已有3000多年发展史。经历了以下几个不同的阶段
⑴造船材料方面：①木船时代；②铁船时代；③钢船时代。
高速集装箱船。
第二章 船舶尺度及布置
§2-1 船舶外形的一般特征
船体外形，特别是它的水下部分，对其航海性能有 很大影响。
船体形状指船体的外形、大小、肥瘦和表面的光顺 程度。
船体的几何形状是一个瘦长呈多向变化的复杂几何 曲面。
船舶整体左右对称于船体中心线，船中前部分和中
后部分不对称于船长中点。
山的形状
§2-2 船舶型线图
观看:一 座山的 描述方 法。
船舶的坐标系统
§2-3 船舶型线图
1、三个基准面
中 线 面 XOZ 平 面 — — 它 将 船 体 分 为左右舷两个对称部分的纵向 垂直平面，是量度船体横向尺 度的基准面。
基 平 面 XOY 平 面 — — 过 龙 骨 线 与 中站面的交点O，并平行于设计 水线面的平面, 是量度船体垂直 方向尺度的基准面。
首垂线——通过首柱的前缘和时间水线的交点所作的垂线。
尾垂线——沿着首柱的后缘或舵杆中心线所作的垂线。 平行中体——在船中前后这段横剖面形状和中横剖面相同的
船体。中横剖面之前的船体称为前体，之后称为后体。
龙骨线——中线面与船体型表面底部的交线。
船首形状——指在中纵剖面上船首轮廓线的形状。 ⑴直立型——甲板易上浪，外形不美观，现今很少见到。 ⑵前倾型——适航性好，外形美观，制造简单，较多采用。 ⑶飞剪型——船首外飘，首部甲板面积大，适航性好，外

船舶原理浮性专题培训课件

船舶原理浮性专题培训课件
（3）船级别、规范和航区（如航行与冰区）
（4）结构材料 如普通钢、高强度合金钢、铝合金、玻璃钢等
2-10
2、舾装重量Wf的分析
• （1）与船的排水量和主尺度有关的重量； 如船舶设备及系统，包括锚、舵、系泊、消防、管系及油漆等
• （2）与船员或旅客人数有关的重量 如舱室木作、家具、卫生设备、救生设备
2-14
§2—3 排水量和浮心位置的计算
• 排水体积和排水体积形心坐标的计算是根据型线图和型值表 来进行的。
• 基本内容： 1、在计算船舶的排水体积时，用若干个与任一坐标平面平
行的平面把船舶水下体积分割成若干个薄层微体积，算出这 些薄层微体积并求其总和，即船舶的排水体积；
2、计算排水体积形心坐标时，要先算出薄层微体积对某一 坐标平面的静矩，并求出这些静矩总和，然后将其总和除以 排水体积，即得排水体积的形心距该平面的距离。 • 计算方法有两种： 1、水下体积沿轴垂向分割；
船舶自正浮状态向左舷或右舷方向倾斜的一种浮态。ox轴是 水平的，中纵剖面与铅垂面成一角度，即正浮时水线面与横倾后 的水线面的夹角 （横倾角 Angle of transverse inclination ） 船舶横倾的大小以横倾角表示 有正负：
正值，右舷方向横倾；
负值，左舷方向横倾。
W
Weight）
量 的 总 和 就 是 船 的 载 重 量 。 （ Displacement
船舶排水量=空船重量LW+载重量DW
2-8
备注：
• 1、船体钢料重量Wh的影响因素分析
Wh含船壳板、甲板、舱壁、首尾柱、上层建筑等各部分钢板和型材的重量
（1）主尺度以及船型系数
a. 船长L
影响最大。

船舶原理第1章课件

船舶原理第1章课件

解：L＝3.5，n＝10
AL n
i0
yi
y0
yn 2
即：半A＝3.5（0＋3.3＋5.3＋5.9×4＋5.85＋5.22＋3.66＋
1.03）－（0＋1.03）/2 ==166.0575
A==166.0575×2=332.12
谢谢
§1-3船体计算的近似积分法
船体计算的坐标系
船中坐标系（一般） 船尾坐标系（个别）
§1-3船体计算的近似积分法
一、近似计算的任务
航海性能要大量计算船舶的重量、重心、面积、 体积、面心、体心、面矩、体矩以及惯性矩等。
涉及到：积分和累加等运算。 船体外形是一个具有双重曲率的复杂表面，难于
用数学表达式表示，一般要用近似积分法。 所有船体近似计算，均可归结为求某种连续曲线
注：L/B 、B/d和D/d是三个独立的主尺度比。
§1-2 船舶型线图
仅有主尺度、主尺度比和船型系数仍不能准确而
完整地表达船体的几何形状，由于船体表面形状
复杂，目前均采用作图法（型线图）来表达。
作图法：以中纵剖面，中横剖面和设计水线面作 为基准，分别作出与上述三个剖面平行的一系列
彼此等距离的纵向平面、横向平面和水线面，这 些平面与船体型表面相交的曲线相应称为纵剖线、
中横剖面——是中站面与船体相截所得的船体剖面。其形状反映 出中横剖面系数、舭部升高和舭部半径的大小。
设计水线面——是设计夏季载重吃水处的水平面与船体相截所得
的船体剖面。
三种主要型线：纵剖线、横剖线、水线
型线图的组成(三个视图和一张表)： （1）横剖线图：图中的横剖线是曲线，表示的是各分站处
船体横剖面的真实形状；而纵剖线和水线则是直线。
重要系数。其大小对排水量、舱室容积、快速性、耐波 性等均有影响。

船舶操纵的基本原理(共10张PPT)

船舶操纵的基本原理(共10张PPT)
直 。径。
12、0）影对响右旋旋回单圈桨大船小，的慢因速素航行时，由SWT的作用，向左回转的旋回圈在直径较小，但对V型船尾高速航行掉头时，由于伴流效应横向力
航海吃水和以最大营运船速航行时，将舵从一舷的350转至另一 、船尾体流 横螺倾旋时性，效由应于横左向右力浸均水使体船积首不右等偏，，低且速大时多，能受克阻服力水推面力效转应船横力向矩力作的用作，用操，舵因向此低向舷右侧回转时的， 旋其回旋圈回直圈径直较径小小；于向左回旋的旋回圈 舷的350，或且从任何一舷的350转至另一舷的300的时间应不 直舵径面。 积系数μ越大，旋回圈直径就越小。 及3通量）对常θ≈反应 所9移0的说0量～超时的（1间横2偏过0极距0距为是之）2重指后L要当，8K ，航进s驾向入；驶转员过一应90熟°般时练的掌情横握距况，。以下便准，确操由纵船正舶。舵至一舷350为止的时间约15s左 右。内河船舶装备机动舵机，当L﹥30m时其主操舵装 （反3移）量逆是风指回转转舵时后的，旋船回舶圈重直心径从小原于航顺向风向回操转舵时相的反旋一回侧圈横直移径的；距离。
船舶制动能力是指船舶在某一船速下，主机停车或倒车以后， 船舶对主机工况的反应能力。它可用主机停车或倒车后船舶 对岸相对静止所需的时间和船舶滑行距离的长短来衡量。
第二节 旋回圈要素与船舶操纵性的关系
船舶在定速直航状态下，操某一舵角(一般为满舵)，船舶 将作纵向和横向相结合的复合运动，称为旋回运动。船舶 作旋回运动时重心运动的轨迹，称为旋回圈。旋回圈几何 特征是：
船舶操纵的基本原理
船舶改变航行方向的快慢能力。或者船舶受外力作用偏离 了原航向，用舵操纵船舶使它恢复原航向航行的快、慢能 力(或船舶追随航向或舵角的快、慢能力)。追随性的优劣 可用追随性指数T值来衡量。T值越小，操舵时船舶对舵 角响应所需的时间越少，追随性能越好；T值越大，操舵 时船舶对舵角响应所需的时间越多，追随性能越差。

船舶原理静力学课件 PPT.

船舶原理静力学课件 PPT.

Aw B L
物理含义：表示水线面的肥瘦程度 ；
2、中横剖面系数 如 (b) 图所示 （Midship section coefficient ）
Cm
AM Bd
物理含义：表示中横剖面的肥瘦程度；
3、方型系数（Block coefficient）
CB
LBd
物理含义：表示的船体水下体积的肥瘦程度，又称排水量系数； (displacement coefficient)
2、中线面（船体的左右对称面） 中纵剖面
3、中站面
中横剖面
横剖线图
纵剖线图
二、主尺度(principal dimபைடு நூலகம்nsion)
总长 Loa (overall)
适用于码头、船坞 ;
1、船长L(Length) 垂线间长Lpp(perpendiculars)
适用于静水力性能;
水线长Lwl(waterline )
从增加舱容的角度，以增加型深最有利，因为对船体重量 的影响最小, 且不影响快速性。
§1-2 型线图
船舶外型是一个流线型体，表示其形状最基本的图形是 型线图，因此仅用船长、船宽、高三个尺度并不能说明 船舶的真实形状和大小，它是通过称为船体外型线图的 图样来表示的。
型线图所表示的船体外型为船体型表面。 钢船的型表面为外板的内表面（不包括船体外板厚度） 水泥船、木船则为船壳的外表面（包括船体外板厚度）
2、增加中间坐标
梯形法: 辛氏一法:
A 4 d ( y 0 2 y 1 2 y 1 ) 2 d ( y 1 2 y 2 2 y 3 2 y 4 y 5 )
A 0 5 Tyd 6 T z(y0 4 y1 2y 1)3 T(y 1 4 y2 2 y3 4 y4y5) 3 T(1 2y0 2 y1 22 3y 1 4 y2 2 y3 4 y4 y5)

船舶原理PPT讲义-船型对阻力的影响

船舶原理PPT讲义-船型对阻力的影响

Slide 53
四. 满载水线首端半进角
ie随Fn上升而下降，但要考虑到水线首端形状。 ① 低速船 ② 高速船 ③ 水线首端凸，ie大些；凹时，ie小些。
方形系数的选取
① 经验公式
Cbc 1.05 1.68Fr (服务航速) 1.08 1.68Fr (试航速度)
② 根据Cp、Cm和Cb三者关系确定
（见下图6-13，6-14）
Slide 37
Slide 38
Slide 39
6-4 横剖面面积曲线形状的影响
横剖面面积曲线A(x)可表现三个量的特征 1. 浮心纵向位置 xc 2. 平行中体长度 Lp Lbp 和位置 3. A(x)两端形状
原则：总阻力角度而言，L总略小于Lopt，阻力增 加不多，造价可望下降。
（5）确定船长的经验公式 a) 巴士久宁公式 b) 艾亚公式 c) 杰克公式 d) 诺吉德公式
Slide 14
Case 2. L : 一定 改变
(1) 对 R f
Rf
C fp
1 2
2S
Cs
L
一定
Rf 1 1
船都有Lp。 ② 高速船，兴波首峰后移，不利，由前肩兴波源
影响明显，不设Lp 。
③ Lp Lbp 随航速上升而下降， Fn>0.24,0.25时， Lp Lbp 0
④ 位置与 xc 配合，低速.中心在前，随速度上
升而后移。 进流段
Le L min 9.474Fn2
去流段
Lr
L
min
4.08
B L
,
)
2
(1) 主尺度比
L,B L L B
B T T BT
(2) 船型系数
Cb

船艇操纵基本原理PPT课件

船艇操纵基本原理PPT课件

（三）、流对船舶操纵性的影响 船舶在河流中航行时，还受到自然水流的影响。水 流有均匀性水流和非均匀性之分。在均匀性水流水 域中，船舶的航速等于船速与流速的矢量和，同时 船舶受流影响易偏离计划航线，需作流压差修正。 在非均匀水流水域中，船舶会产生较大横移和首摇。
第34页/共42页
1、均匀性水流对船舶操纵性影响
（一）、概念
什么是舵: 舵是船舶操纵的重要设备，操舵者通过操舵可以使 船舶保持或改变其航向，达到控制船舶方向的目的。
第1页/共42页
（二）、舵压力 （1）、舵压力产生的原理。
船舶正舵航行时，舵叶两侧的流速对称相等，不 产生压力。当操其某一个角后，在舵叶周围，除有平 行流外，还存在附加环流，平行流和附加环流两者间 的流向相反，使流速下降，压力增大，这样，在舵叶 两侧产生压力差。
第28页/共42页
四、影响船舶操纵性能的因素
（一）、浮态对船舶操纵性能的影响 浮态是指船舶漂浮在水面上的状态，包括有正浮 （满载、空载）横倾和纵倾等状态。船舶以各种 不同浮态航行时，引起作用于船体上各种能力的 变化和出现新的能力，使船舶的操纵性能发生变 化。
第29页/共42页
（1）、船舶吃水变化对操纵性能的影响 在港内操纵，一般要早用舵、早回舵、用大舵。在实 际操纵中，重载船应舵慢，常有迟钝的感觉。旋回圈 直径较大，旋回性较差。另外，吃水深、排水量大， 则惯性大、冲程打，在靠泊时，应及早慢车和停车。 （2）、横倾对船舶操纵性能的影响 当船舶存在横倾时，其入水体积形状的左右对称性被 破坏，因而改变了左右舷各种作用力的对称性，使船 舶偏转。 （3）、纵倾对船舶操纵性能的影响 1）、纵倾与船的重心位置有关 2）、船舶的纵倾与船体水线下侧面积的形状有关。
1）、机动阶段

船舶原理PPT课件

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半径也为迹是以
始水线面积对其
稳心M为圆心，以 r为半径的一段圆弧。
过漂心倾斜轴的 面积惯矩与排水
稳心的几何意义：浮心移动轨迹的曲率中心；
体积之商。END 稳心的物理意义：两相邻浮力作用线的交点。
稳心半径表达式的使用范围：θ<10°～1514°
船舶原理
船舶原理
1
整体概况
概况一
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01
概况二
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02
概况三
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03
2
第四章 稳性
§4-1 稳性及其分类 §4-2水面船舶的平衡状态 §4-3 初稳性方程式 §4-4 稳心半径及其与船形的关系 §4-5 初稳性方程的应用---船内问题 §4-6 初稳性方程的应用---少量、大量装卸问题 §4-7 静稳性图、横倾力矩 §4-8 静平衡和动平衡 §4-7动稳性图 §4-8 稳性衡准
M S DgGZ
W1
Z
MS＝DgGMsin
L
式中：GM——初横稳性高度，简称初稳性高度。
GZ——稳性力臂，是重力W和浮力D两作用线之间的垂距。
θ——横倾角
由初稳性方程式可知：GM
越大
Ms
就越大，该船的稳性就越好。 10
§4－3 初稳性方程式一、初稳性方程式
在微倾条件下，稳 性力矩可表示为：
M S DgGZ
W1
Z
MS＝DgGMsin
L
根据稳性力矩与初稳性高度的关系可知：初稳性高度增大对初 稳性的提高是有利的，但是初稳性高度过大会使船舶摇摆 激烈，对船舶的使用和航海性能带来不利的影响，故初稳 性高度要控制适中。
11
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正浮平衡条件
W V xg xb yg yb 0
-
69
➢ 横倾 横倾平衡条件
W V
xg xb
yg yb (zg zb )tg
-
70
➢ 纵倾 纵倾平衡条件
W V xg xb (zg zb )tg
yg yb 0
-
71
➢ 任意倾斜 纵横倾平衡条件
W V xg xb (zg zb )tg yg yb (zg zb )tg
➢ 水线面系数Cw
Cw
Aw LB
-
47
➢ 方形系数Cb
Cb
V LBd
-
48
➢ 棱形系数Cp
V Cp L Am
-
49
➢ 垂向棱形系数Cvp
Cvp
d
V Aw
-
50
船舶尺度
根据不同的用途和计量方法分为：
船型尺度、最大尺度、登记尺度
根据《钢质海船入级与建造规范》 规定的定义量取。
-
51
1、船型尺度（理论尺度／计算尺度）
-
72
船舶的重量 分类： 1、空船重量W0 2、载重量ΣP
满载重量=W0 +DW
DW为总载重量=货物重量+油水储备量+船舶常数
-
73
船舶重心 重心坐标（xg，yg，zg）
xg
(Pi xi
)
yg
(Pi yi)
zg
(Pi Zi)
Pi--构成排水量的各项重量，包括 空船重量、船舶常数、货物重量、 油水装载量、固定航次储备量。
-
22
REFRIGERATED CARGO CARRIER
-
23
670000 cf REFRIGERATED CARGO CARRIER
-
24
OIL TANKER
-
25
PRODUCT TANKER
-
26
VLCC
-
27
FPSO
Floating Production Storage & Offloading
用途：计算船舶干舷、稳性、吃水差等的依据。
型长LBP或LPP（两柱间长／垂线间长／船长） 沿设计水线，由首柱前缘量至舵柱后缘的水平间距， 无舵柱的量至舵杆中心线。
型宽B（船宽） 在船舶最宽处，由一舷的肋骨外缘至另一舷外缘之 间的水平间距。
-
52
-
53
-
54
型深D 在船长中点处，沿船舷由平板龙骨上缘 量至上层连续甲板横梁上缘的垂直距离。
操纵性和速航性↓ 深吃水比D/d：D/d↑，抗沉性↑，纵向强度↑ 宽深比B/D：B/D↑，稳性↑，纵向强度↓ 长深比L/D：L/D↑，纵向强度↑
-
62
第二章 船体计算的近似积分法
常用船舶坐标系统
原点位于基线中点的首向坐标系统 我国使用。
Z
O Y
-
X
63
坐标原点位于基线中点的尾向坐标系统 日本使用。
3、登记尺度
用途：国家丈量船舶总吨位、净吨位的尺度。
登记长度LR 沿船舶最小型深85％处水线，从首柱前缘量至舵柱后 缘的水平距离。
登记宽度BR 在船舶最大宽度处，两舷外板表面之间的水平距离。
登记深度DR 登记长度中点处，从龙骨上缘量至最高一层连续甲板 的横梁上
长宽比L/B：L/B↑，速航性↑ 宽吃水比B/d：B/d↑，初稳性↑，摇荡性↑
-
37
OFFSHORE SUPPLY VESSEL
-
38
30000T级举力浮船坞
-
39
捕鲸船
-
40
FIRE BOAT
-
41
TUG BOAT
-
42
SAND GATHERING SHIP
-
43
第一章 船体形状
定义
表示船体几何形状的图形。 船舶的型线图均采用不包括船壳板和甲 板板厚度的船体表面来表示其形状。
-
12
半潜式自航船
-
13
半潜式自航船
-
14
半潜式自航船
-
15
BARGE SHIP
-
16
TIMBER CARRIER
-
17
CAR CARRIER
-
18
CAR CARRIER
-
19
BULK CARRIER
-
20
OPEN TYPE BULK CARRIER
-
21
360000T BULK CARRIER
船舶原理
A10航海 海运学院
-
1
豪华邮轮
-
2
客滚船
-
3
CAR & PASSENGER FERRY
-
4
客滚船
-
5
PASSENGER SHIP
-
6
杂货船
-
7
杂货船
-
8
CONTAINER SHIP
-
9
CONTAINER SHIP
-
10
CONTAINER SHIP
-
11
CONTAINER SHIP
总长LOA
船首最前端量至船尾最后端的水平距离。
-
56
最大宽度Bmax
包括船舶外板和永久性固定突出物在内的垂直 于纵中线面的最大水平距离。
最大吃水dmax
船中处，自龙骨下缘到夏季满载水线的垂直距 离。
水线上最大高度Hmax（连桅高度）
船舶空载吃水到船舶最高点的垂直距离。
-
57
-
58
-
59
-
60
-
28
FPSO
-
29
散装化学品船
-
30
HEAVY LIFT SHIP
-
31
HEAVY LIFT SHIP
-
32
科考测量船
-
33
CABLE LAYING VESSEL
-
34
CABLE LAYING VESSEL
-
35
PIPE LAYING VESSEL
-
36
MULTI-PURPOSE SEAWORK SHIP
Xi,yi,zi –分别为重心横坐标，纵坐 标，垂直坐标
-
74
例题
某轮NO.3底舱装载五金1600t、800m3，棉 织品100t、 450m3，日用品120t、552m3；草制 品110t、792m3，舱容2710m3。
Z
X
O
Y
-
64
坐标原点位于基线与尾柱交点的首向坐标系统 英美等国使用。
Z
O Y
-
X
65
坐标原点位于基线与首柱交点的尾向坐标系统 北欧一些国家使用。
Z
X
O
Y
-
66
Y
dx
x
y
OF
X
A
f ( x)dx
-
67
第三章 浮性
（一）船舶平衡条件 重力＝浮力，反向且共垂线。
G B
-
68
（二）船舶浮态
正浮
型吃水d 在船长中点处，由平板龙骨上缘量至夏季 满载水线的垂直距离。
d实际d平板龙骨厚度
-
55
2、最大尺度（全部尺度／周界尺度）
用途：船舶操纵的重要依据。
它决定船舶能否停靠一定长度的码头，通过或进入 一定长度和宽度的船闸及船坞，还决定船舶在狭窄航 道和港内的安全移动和避让，以及能否在桥下和高空 电缆下顺利通过。
船体的三个基准面
中线面：过基线的纵向垂直平面 中站面：过船中垂直于中线面的平面 基平面：过基线和中站面交线的平面
-
44
-
45
3、船舶型线图
横剖线图（Body plan ） 纵剖线图（Sheer plan） 半宽水线图（Half breadth plan）
-
46
➢ 中横剖面系数Cm
Cm
Am Bd