船舶阻力估算模版

在船舶设计初始阶段，当主尺度和船型系数初步确定以后，必须知道主机功率以保持能达到设计航速；如果主机功率已知，则需要估计阻力，以确定船的航速，便于分析比较各种方案的优劣。近似估算阻力的方法很多，但所有这些方法几乎都是根据船模系列试验结果或是在总结、分析大量的船模试验或实船试验的基础上得出的。在选取计算方法时，应该对估算方法的原始资料有所了解，有针对性地选择估算方法。本设计选取的方法是爱尔法，其适用范围较广，一般对中、低速商船比较适用。按照爱尔法估算得到的是公制有效功率，其数值中包含了单桨船通常具有的舭龙骨、舵等附体阻力以及一般货船的空气阻力，对双桨船或多桨船的阻力应令加修正。爱尔法首先针对标准船型直接估算有效功率，然后根据设计船与标准船型之间的差异逐一进行修正，最后得到设计船的有效功率。爱尔法标准船型的相应参数为：（1）标准方形系数Cbc，可用下列公式表示单桨船Cbc=1.08-1.68Fr双桨船Cbc=1.09-1.68Fr（2）标准宽度吃水比B/d=2.0（3）标准浮心纵向位置，其值查表得出（4）标准水线长Lwl=1.025Lbp爱尔法给出的标准船型的有效功率Pe(kW)0.64300.735seVPC“爱尔法”估算有效功率的步骤：（1）、由实际船舶的Fr和3/1/L两个参数可以从图中查出相应于标准船型的有效功率系数0C值；（2）、根据Fr和由表中查出对应于标准船型的方形系数beC和纵向浮心位置ex。（3）、与标准船型的参数相比较，对实船进行修正。其中修正系数XBK可以查表求得，且它总是负值。（4）、最后经过修正后得到船舶的有效功率为：4364.0735.0CVPE（KW）在（3）中需修正的参数及其内容有：○1、方型系数的修正：本船的方型系数为0.561，与标准爱尔船的方型系数不相同，则须进行修正，经方型系数修正后的爱尔系数变为1C，为：101CC当0BBCC时；CBKC01当0BBCC时；CBBKCC013其中修正系数CBK可以从图中查得。○2、B/T的修正：当所求船的B/d2时必须作出修正，本设计船的B/T=4.44，所以必须做修正，需加修正值2。经修正后的爱尔系数变为2C的值为：12CC1=0C12修正值)2(102TBCB%×1C○3、浮心纵向位置的修正：因为本设计船的浮心纵向位置Bx不在标准位置，则必须修正。修正量为3，修正后的系数3C值为：3C=2C3=0C123其中3=2C×XBK%其中修正系数XBK可以查表求得，且它总是负值。如果实际的bC大于标准的beC时，浮心的纵向位置Bx的修正量3与方形系数不是累计的。应该是：当31，则免去对Bx的修正，即3=0；当31,则将3-1作为对Bx的修正。○4、水线长度的修正：当实际水线长不等于标准水线长度，则需修正，增加或减小一个修正量4，修正后的系数4C值为：4C=3C+4=0C1234（其中4=3025.1025.1CLLLbpbpwl）至此系数0C的修正已结束，4C可代入公式：4364.0735.0CVPE计算表格如下：表3.3有效马力估算速度v(kn)10111213傅汝德数Fr0.3150.3470.3780.409标准C0320285237210标准Cbc0.560.5070.4550.402实际Cb0.4370.4370.4370.437Cb修正0.130.1020.013Δ141.629.163.02-24.3C1361.6314.16240.02185.7Δ2-62.21-54.91-41.96-32.46C2298.39259.24198.07153.24Δ3-14.77-18.92-18.820C3283.62240.32179.24153.24Δ43.6343.082.31.96C4287.26243.4181.54152.2Pe(kw)35.95656.48191.314146.21Peb(kw)39.95162.757101.461162.455P(kn)54.35585.384138.042221.028有效马力曲线绘制：如图3.1。图3.2有效马力曲线