利用爱尔法估算船舶功率估算.pdf

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) 0.64300.735s eVPCΔ=• “爱尔法”估算有效功率的步骤： （1） 、由实际船舶的Fr和3/1/ΔL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⋅Δ=（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： 101Δ+=CC 当0BBCC时； CBBKCC⋅⋅−=Δ013 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2Δ经修正后的爱尔系数变为2C的值为： +=12CC 1Δ=+0C 1Δ+ 2Δ 修正值 )2(102−−=ΔTBCB%×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3Δ，修正后的系数3C值为： 3C =2C +3Δ =+0C 1Δ + 2Δ +3Δ 其中3Δ =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3Δ与方形系数不是累计的。

应该是： 当3Δ ≤1Δ，则免去对Bx的修正，即3Δ =0； 当3Δ >1Δ,则将3Δ -1Δ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4Δ，修正后的系数4C值为： 4C=3C +4Δ=+0C 1Δ + 2Δ +3Δ+4Δ （其中4Δ=3025. 1025. 1CLLLbpbpwl×−） 至此系数0C的修正已结束，4C可代入公式： 4364. 0735. 0 CVPE⋅Δ= 计算表格如下： 表表 3.3 有效马力估算 有效马力估算 速度 v(kn) 10 11 12 13 傅汝德数 Fr 0.315 0.347 0.378 0.409 标准 C0 320 285 237 210 标准 Cbc 0.56 0.507 0.455 0.402 实际 Cb 0.437 0.437 0.437 0.437 Cb修正 0.13 0.102 0.013 Δ1 41.6 29.16 3.02 -24.3 C1 361.6 314.16 240.02 185.7 Δ2 -62.21 -54.91 -41.96 -32.46 C2 298.39 259.24 198.07 153.24 Δ3 -14.77 -18.92 -18.82 0 C3 283.62 240.32 179.24 153.24 Δ4 3.634 3.08 2.3 1.96 C4 287.26 243.4 181.54 152.2 Pe(kw) 35.956 56.481 91.314 146.21 Peb(kw) 39.951 62.757 101.461 162.455 P(kn) 54.355 85.384 138.042 221.028 有效马力曲线绘制：如图 3.1。

图 3.2 有效马力曲线 。