新闻中心
您所在位置:首页 > 新闻中心
中国船舶知识:船舶阻力
发布:jstxcxtf 浏览:819次

船舶阻力是研究船舶航行时所受阻力、船体线型设计及其试验的一门学科。流体作用于船体上,与船舶运动方向相反,阻止船舶运动的力。船舶运动过程中,流体作用于船体上,阻止其运动的力。

船舶航行时所受到的流体对航行的抵抗力是由流体(水和空气)对船体的作用合力投影于下与航行方向相反方向上的分量。按不同的分类方法,可划分为多种成分,如摩擦阻力、压阻力、附体阻力、空气阻力、破波阻力、粘性阻力、粘压阻力、剩余阻力以及波型阻力等。

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。船体水阻力分为摩擦阻力、涡流阻力(形状阻力)和兴波阻力三个部分,它们的总和就是船体的总的水阻力:

1、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。

2、船体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。

3、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。所以兴波阻力的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。

当船舶在水面上航行时,船体处于空气和水两种流体介质中运动,必然通受空气和水对船体的阻力。为研究方便起见,船体总阻力按流体种类分成空气阻力和水阻力。

[返回]