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V型剖面横剖面形状

2022/07/15158 作者:佚名
导读:在一定的横剖面面积曲线下,横剖面形状与满载水线形状直接关联。换句话说,横剖面形状在相当大程度上已为满载水线形状所决定。通常U型剖面相当于较瘦削的水线,而V型剖面对应于较丰满的水线。U型和V型又可各分为极端和缓和两种,其名称都系比较而言,意义略如图1所示。单独由剖面形状出发也是从另一角度入手研究船形问题的方法。 根据傅汝德的意见,就阻力而言,最佳船形的横剖面在前体应为U型,在后体应为V型。前体用U型

图1 在一定的横剖面面积曲线下,横剖面形状与满载水线形状直接关联。换句话说,横剖面形状在相当大程度上已为满载水线形状所决定。通常U型剖面相当于较瘦削的水线,而V型剖面对应于较丰满的水线。U型和V型又可各分为极端和缓和两种,其名称都系比较而言,意义略如图1所示。单独由剖面形状出发也是从另一角度入手研究船形问题的方法。

根据傅汝德的意见,就阻力而言,最佳船形的横剖面在前体应为U型,在后体应为V型。前体用U型可使排水量集中于下部,满载水线可较瘦削,有利于兴波阻力的减小。后体用V型可使排水量集中于上部,船尾下部则较瘦削,而上部可借助于巡洋舰型尾使其处型线坡度在一定角度以内,这样即使发生边界层分离,也局限于上部,且不致于影响螺旋桨效率。再就摩擦阻力而言,水流沿船体表面分布越均匀的,摩擦阻力越小。因船的吃水都较其半宽为小,水线的平均坡度则较纵剖线的平均坡度为陡,所以欲获得边流,船前体水线的坡度需小于纵剖线,也就是应采用进角瘦削的U型剖面。根据同样理由,欲在船后体维持连续边流,应采用V型剖面,使船底水流易于上升。所以傅汝德的法则,至今仍属适用,不少船舶即依此设计的。但近年研究指出,单螺旋桨船的前体用V型,由于湿面积较小所以摩擦阻力较小,尤其在较短的船又可减小纵摇角度和汹涛阻力。单螺旋桨船的后体用V型,由于船底水流易于上升,也就是可光顺地流经舭部而不致产生舭涡。如用U型,则虽船底水流较难光顺地流经后体曲度突变的舭部,结果导致舭涡,耗散能量,增加阻力;但另上方面由于舭涡的作用使伴流分布较为均匀,推进效率较高,因此与用V型比较可避免振动而所需的机器马力实际上无大差别。在双螺旋桨船后体一般都用V型。

瑞典船模试验池试验结果指出,对肥大船型,尾部用U型剖面的阻力较球鼻型尾约大5%而较V型剖面约大7%。由于尾涡的作用,尾部用U型剖面和球鼻型尾较V型剖面所需的轴马力分别高3%和低4%。由于球鼻型尾的伴流分布最较均匀,所以具有较佳的避振性能。

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