专题报告球鼻艏

《专题报告球鼻艏》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、实习专题报告船舶球鼻艏和减摇鳍一、球鼻艏1、球鼻艏介绍设计水线平面以下呈球鼻形的艏，球鼻艏又称球型艏，简称球艏，是设计水线以T首前部近似呈球状的船首部。球状部分义称球鼻，其型式冇水滴形、撞角形、圆筒形等多种。20世纪初用于军舰，在博汝德数0.3左右明显有利，但制造工艺复杂，造价较高，耐波性也差，米能推广。60年代发现对低速汕船、货船有利，后披广泛应用。一般认为、球艏里使船体湿面积增大，但其阻力可由船首波与球艏波间宥利的干扰，或球艏附近水流情况的改善而减小。宥的资料统计，舰船满载时球鼻艏可降低船的主机功率10%--20%。球艏还有利于安装首部侧向推力器及声呐。球艏按横剖面面积曲线的形

2、式可分附加式和隐含式。前者常见于早期的球艏与由常规船型改装的球艏，面积曲线除艏端外不加修改。现代球艏都将横剖面面积曲线自前体们部削痩转移到球艏处。球鼻艏按横剖面的形状，宥▽型、△型和O型，以配合艏部横剖面形状。2、球鼻艏作用船在航行吋候会产生兴波阻力，船舶航行吋使水面产生波浪，在船首和船尾附近各发生一组波系。每组波系包括横波和散波。横波大致垂直于航向，散波同航h'd斜交，船波起伏的能量由船体供给，消耗了一部分推进船舶的功率。对船来说相当于克服一定的阻力，这种阻力叫兴波阻力。减少的是兴波阻力，没宥球鼻艏时会在船舷产生波浪形的水波。球鼻艏可以产生一个翻转180°的波，与之抵消。但球鼻艏

3、只在其设计的航速上产生正效应，否则阻力更大，所以只用远洋海船。没冇球鼻艏时会在船舷产生波浪形的水波。但球鼻艏只在其设计的航速上产生正效应，否则阻力更大，所以只有远洋海船球鼻艏位于船头处。与船首形状有关的问题就是球鼻首的应用。自20世纪20年代在商船上首次设置球鼻首以來，球鼻首已经在现代商船上得到广泛应用。模型对比试验表明，设置球鼻首的船，比同样的无球鼻首船，需要的推进功率小得多，阻力性能也好得多。球鼻首对船型的影响涉及到船舶设计、结构、制造和使用等各个方面，因此选用球鼻首船型吋，必须综合考虑船舶的快速性、耐波性（尤其是首底砰击）、操纵性、纵倾调整、结构强度、建造成本及工艺性、航行（

4、包括冰区航行）和锚泊布置等方而的影响。然而，改善船舶的流体动力性能仍是H前选用与确定球鼻首船型所考虑的主要因素。3、球鼻首降阻机理1)高速船对于Fn在O.25~0.35之间的中高速船，安装球鼻首可以减小兴波阻力。泰勒首先提出球鼻首减小阻力的原因是一种兴波干扰现象。以后的理论和试验研究表明，球鼻首产生兴波由波谷开始，而船体首波系由波峰开始。如球鼻首产生的球首波系的波谷，恰好与主船体波系的波峰相重合，就可取得消波的效果。从理论上说，若两者波幅相等，相位相反，则可能完全消波。2)低速肥大型船舶以前一般汄为球鼻首仅适用于Cb<0.70的尖瘦船。近年来球鼻首的应用已推广到低速肥大型船舶。这类

5、船航速低(Fn=0.16、.20)，压载航行时，首波系产生的兴波附力约占总兴波附力的2/3。而总的兴波阻力仅为总阻力的5%~15%。可是船模试验表明，球鼻首船型与常规船型和比，总阻力减少达20%~25%，减少的限力己超过首波系的兴波阻力，冈此仅应用球鼻首的消波理论无法对此作出解释。破波阻力成分被揭示后，低速丰满船型球鼻首降附机理得到明确。肥大船在压载航行吋，首部水流冲击，紊流使首波破碎消耗能量，破波阻力相当明兄。而球鼻首使船首前伸，该处横剖面面积曲线的陡度和首部水线半进流角减小，改善了船首柱附近的水压力分布，因而缓和了船首破波情况，从而降低了破波附力。而在满载情况下，普通船型由于舭

6、部半径很小，船底很平坦，首部舷侧水流绕过舭部斜向进入船底，与船底原来向后的水流交叉和混，形成般涡。球鼻首具有整流作用，可将侧流顺导向后，大的首部舭半径也改善Y舭部的流动，从而使船首部不发生或少发生舭涡，粘压附力减小。根据资料，满载时球鼻首可使主机功率降低10%~20%，压载吋可降低20%~25%。我国在载重量24000t油船、载重量25000t及35000t散装货船、载重量50000t汕船的船型研究屮也都证明了这一点。4、球鼻首型式几种典型的球鼻首型式如图所示。撞角型球鼻首前仲较长，前端较尖，其横剖而呈圆形或椭圆形、浸深较大，通常用于低速丰满船型。满载和压载时降附效果均较好。水滴型

7、球鼻首出现最早，其特征是体积较小且集中于中下部，此种球鼻首有利于减小设计水线的进流角，多用于中、高速船上。SV沏球鼻首于60年代提出并被广泛使用。其特征是首柱呈S型，球首下部横剖面呈V型。适用于首部剖面呈V型的船，在较宽广的速度范围内(Fn=0.15^0.35)均能降低船体阻力和提高推进效率，且能显著改善船首底部的砰击。此外，SV型球鼻首还有较好的破冰性能。、球鼻首标志球鼻首标志用以表明在船舶设计水线以Y首部前端宥球鼻型突出体，并勘划于船首左右两舷重载水线以上的首部处