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为什么船体要流线型?用到了哪些物理知识?

本发明涉及一种仿鱼生活在水中的排水船流线型敞水船体。本发明属于流线型船体设计技术,为了适应使螺旋桨效率达到敞水效率的螺旋桨位置而进行流线型船体设计,即船舶的船尾为W型,螺旋桨位于船体船尾前方3_1/2至4_1/2站的W型船体中,使动力恒定。大大提高了各类排水船舶的推进效率和速度,提供了大摆臂,提高了航行的稳定性、耐波性和操纵性,特别适用于内河和沿海地区的大中型船舶。船舶的航行性能主要有:1。它能携带规定数量的载荷,漂浮在水面上;2.当船受到风浪冲击,船上有乘客和货物移动时,船只发生一定程度的倾斜,不会倾覆;当外力消失后,船舶有能力回到原来的正浮状态。3.当船在海上触礁、碰撞或被敌人攻击受伤时,仍能保持漂浮状态。4.它应该具有较高的速度和消耗较少的机器功率。5.它具有良好的航向稳定性和灵敏度。6.在波涛汹涌的海面上航行时,它不会剧烈摇摆以躲避船员。乘客晕船,妨碍舰上机器设备的正常运转和武器的准确发射。(1)浮船受到水压,左右两侧压力相互平衡,船底压力与船本身重量平衡。船的平衡条件是:1。重力P和浮力D作用在同一垂直线上;2.排水量等于船的总重量,P=D (2)。稳定性如果船舶受到外力倾斜,重力和浮力形成力矩推动船舶回到原来的正浮位置,船舶稳定平衡。怎样才能让船有好的稳定性?1.船的重心要尽可能降低;2.增加船的宽度;3.保持一定的干舷。而对于船宽太大,重心太低的船,重力线和浮力线之间的距离很大,所以形成的恢复力矩也很大。这种船在波涛汹涌的海面上左右摇摆的频率很高,不利于人的工作和设备操作。(3)快速船舶航行时的水阻力通常分为以下几类:摩擦阻力:水是一种粘性液体,船舶航行时,必须克服水的粘性所产生的阻力,称为摩擦阻力。摩擦阻力的大小与船体的湿表面积、船与水的相对速度、船体表面的粗糙度等因素有关。(1)兴波阻力:船舶航行时,船头对水施加压力,将水劈开前进,从而激起一组随船前进的波浪,这就是船头波。水中有一个低压区,成为波谷,形成船尾引起的一组波浪,称为尾波。还消耗能量引起波浪,称为兴波阻力。因为是水压变化引起的,所以也叫耐压。(2)兴波阻力与船的长度和速度有关。船速越高,兴波阻力越大。为了减少这种阻力,船在吃水线以下是流线型的。利用球形部分形成的低压,降低了头波的高度,从而减小了兴波阻力。这是一种经济有效的提高船速的方法。(3)涡阻:船舶航行时,水通过尾部形成的涡流吸收船舶的能量,阻碍船舶前进,称为涡阻。尽量把船体设计成流线型,特别注意尾部和尾部造型的合理性。涡流阻力可以减小。船舶在海上航行时会受到其他阻力,如空气阻力、风浪阻力等。船舶的总阻力是上述三个阻力之和,即总阻力=摩擦阻力+兴波阻力+涡阻。模型试验得到的船舶总阻力与船舶所需速度的乘积就是克服水阻力所需的功率。如果知道了船舶动力装置和螺旋桨的效率,就可以确定船舶上应该安装多大的主机。(4)摇摆船在外力作用下会左右摇摆,前后摇摆,称为摇摆。为了减少船的摇摆,可以使用减摇设备。(5)抗沉船舶的某些舱室在遭受敌袭或一般事故浸水后,仍能浮在海面上,保持航行性能,称为抗沉。几乎所有的现代船都装有双层底和水密横向舱壁。整个船体分为几个独立的水密舱室,在吃水线以上留有足够的干舷高度,以保持一定的储备浮力。这样,当某些部件损坏、进水时,仍能保持一定的漂浮状态和稳定性。(6)旋翼船的回转包括灵敏性和航向稳定性。航向稳定性,是船舶航行时保持航向稳定的能力。航向稳定性与船舶水下舷投影面积、舵面积、尾木面积和航行时的海浪有关。船舶可以根据驾驶员的意图随时快速改变航向,这就是所谓的船舶灵敏度。当舵面保持在满舵位置时,船舶沿圆形轨迹航行,该轨迹称为转弯圆,转弯圆的直径d表示船舶的灵敏度。

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