船舶操纵11船舶变速运动性能.ppt

上海海事职业技术学院 王 忠 第一章 船舶操纵性能 船舶操纵性能： 船舶在船、桨、舵作相对运动时所产生的水动力作用下，使船舶保持或改变其运动状态（船速、航向和位置）的性能； 船舶按照驾驶员的意图保持或改变船速、航向和位置的性能； 船舶对驾驶员操纵的反应能力。 船舶操纵性指标： 1、“直接依据” 回转试验：纵距、横距、回转初径和回转直径； Z型操纵试验：时间滞后和超越角； 螺旋或逆螺旋试验：迟滞回线的环宽和环高 2、“间接依据” 船舶操纵性指数：K、T值 诺宾指数：P 3、IMO船舶操纵性标准 第一节 船舶变速运动性能 一、船速 1、额定船速 在忽略水深影响的深水中，在额定功率和额定转速条件下，船舶所能达到的静水航速。 2、海上船速 按海上常用输出功率和常用转速的船速。海上转速约为额定转速的93％－97％，海上功率约为额定功率的85%。 二、船舶启动性能 1、定义：船舶在静止状态下开动主机，使船舶达到与主机功率相应的速度所需的时间To和航行距离So的性能。 2、估算式： To ? 0.004WVo/Ro So ? 0.101WVo2/Ro 3、经验值：满载船 So 约为船长的20倍；压载船 So 约为满载船的1/2-2/3，即为船长的10－13倍。 三、船舶减速性能 1、定义：船舶在某船速下，主机停车后直至降到某一余速（2kn）前的变速运动称为减速性能或称停车冲程。所需滑行的距离Ss为停车冲程；滑行过程所需的时间Ts停车冲时。 2、估算式： Ts ? 0.00105WVo2 /Ro(1/V-1/Vo) Ss ? 0.075WVo2 /Roln (Vo/ V) 3、经验值：船舶以常速前进，主机停车达到余速2Kn时，一般货船 Ss为8－20倍船长，VLCC大于20倍船长。 四、倒车制动性能 1、定义：船舶在全速前进中开后退三，至船舶完全对水停止移动所需的时间和滑行的距离，以及相应的偏航量和偏航角统称倒车制动性能。又称紧急停船距离或最短停船距离。 2、估算式： 1)Lovett式估算式 t ? 0.00089WV0/R0 s ? 0.0121WV02/R0 2)紧急停船距离经验估算式： S＝C·Vk·ts C-紧急停船距离系数； 一般货船取0.25－0.27， 大型油船取0.27－0.29。 ts= ?w·? ·Kx·Vo/Tp·g Tp －螺旋桨反转拉力； Kx－虚质量系数 当船舶接近泊位，使其在一个船长距离内使船倒车停止的最大余速为： 4、船舶倒车制动轨迹 七、测速及冲程试验 （一）测速 1、测速条件 1）主机输出功率为额定功率的2/4、3/4、4/4、11/10； 2）船舶吃水以满载状态最佳； 3）水深大于4倍吃水 2、测速方法 1）叠标法 2）定位法 3、船舶冲程试验 * * 精品课程《船舶操纵》 第一章 船舶操纵性能 方向性 变速运动能力 船舶操纵性 操纵灵活性 航向稳定性 回转性 追随性 4、港内船速 港内最高转速为海上常用转速的70％－80％ 3、经济船速 在海上航行中，以节约燃料消耗、降低营运成本、提高营运效率为目的，而采用的船速称为经济航速。 S＝1/2Vsts=1/4Vkts Vs(m/s) ts(s) dt Vo＝?2g·L· Tp / ?w·? ·Kx DWT 主 机 最短停船距离 10 000t 柴油机 6－8L 50 000t 柴油机 8－10L 100 000t 汽轮机 10－13L 150 000－200 000 汽轮机 13－16L 3、经验值： DL，制动横距 RH，制动纵距 ?，制动偏航角 五、影响紧急停船距离的因素 1、主机倒车功率、换向时间 2、推进器种类 3、排水量和船型 4、船速 5、外界因素 6、船体污底 六、各种制动方法的适用范围 L l2 l1 ?Bd 1）冲程测定条件：无风、无流、水深大于3 2）测定方法：抛木块法、定位法 3）试验内容：满载、空载；前进一、二、三；停车、倒车 4）抛木块法计算程序：SD＝nL-l2 SD=(n-1)L+l1