《操纵(第08课)》ppt课件.ppt

第二节 流对操船的影响,1、流对船速的影响 2、流对冲程的影响 3、流对舵力,舵效的影响 4、流对旋回的影响,,船舶顺流航行时 , 对地速度等于船速加流速, 顶流航行时, 对地速度等于船速减船速如果流向与船首尾向有一个夹角, 船舶除首尾向有对地速度变化外, 还将将下流方向漂移, 这种漂移即可被利用, 也可能对船舶安全形成危害VC,VS,与流速相抵,进泊速度,,顶流中，冲程较小，流速越大冲程越小；顺流中则冲程增大，因此在顺流进港时，针对停车后降速过程非常缓慢的特点，一方面应及早停车淌航，另一方面应及时地运用倒车、抛锚或拖轮进行减速制动2. 流对冲程的影响,3. 流对舵力、舵效的影响,舵力以及舵力转船力矩是与舵速的平方成正比的, 而流并不能改变舵速的大小, 因此, 在舵角相等的条件下, 舵力及舵力转船力矩是一样大小的 舵效是对地的概念, 由于与顺流相比, 船首转过同样角度顶流前冲的距离短, 因此舵效要好于顺流式中: Dd为旋回中的流致漂移距离（m）； c为流速（m/s）； t为掉头所用的时间（s）4. 流对旋回的影响,根据经验，船舶有流的水域中旋回掉头的漂移距离，可用下式估算：,Dd  VC • t • 80%,掉头所用的时间t因船而异，主要取决于船舶的排水量，船舶满载时的掉头时间可估算为： 吨位： 旋回1800约需时间： 0.5万吨 3.0min 1.0万吨 3.5min 5.0万吨 4.5min 10.0万吨 5.5min 20.0万吨 6.5min,,受限水域是指对于所操纵的船舶而言水深较浅的水域和宽度较窄的水道。

第三节 受限水域的影响,,,一、受限水域影响的概况,1．出现受限水域影响的水深及航道宽度 2．浅水影响概要 3．窄水影响概要,,1．出现受限水域影响的水深及航道宽度,1）水深 相对而言，因船有大小之分，故是否属于浅水域应依与船舶吃水之比H/d而定, H/d值，也称为相对水深，在船舶操纵中是一个很重要的概念根据霍夫特（Hooft）的研究可作如下界定 （1）从对船体前进时阻力的影响来区分，低速船以H/d≤4，高速船以H/d≤10，即可作浅水域对待 （2）从出现对船体横向运动的影响来区分，以H/d≤2.5为界作浅水域对待；同时，该数值也可作为对船舶前进中的操纵性有影响的水深界限 （3）对操纵性有较明显影响，并达到易发现程度的水深则应以H/d≤1.5来界定2）航道宽度 从操船角度分析，通常认为应以航道有效宽度W与船长之比而定 （1）考虑到出现岸壁效应时，应以W/L≤2来界定，作为窄水域对待 （2）对操纵性有明显影响，并达到易发现程度的航道宽度则应以W/L≤1来界定 应注意的是，上述航道宽度W是指航道的底部宽度，而非平均宽度和水面宽度2．浅水影响概要,从船舶运动来看，由深水域驶入浅水域将出现以下现象。

1）船舶阻力增大，船速降低；同转速下船速较深水域为低 2）船体中部低压区向船尾扩展，船体下沉，并伴生纵倾变化 3）船尾伴流增强，螺旋桨上下桨叶推力之差较深水明显，因此将出现较深水更为明显的船体振动 4）船舶在浅水域内旋回时，因旋回阻矩增加，旋回性将变差，而航向稳定性反而变好3．窄水影响概要,当船舶偏离航道中央而接近航道一侧岸壁时，将出现偏航和偏转效应，即岸壁效应此效应主要表现是： l）船舶整体将被吸（压）向岸壁 2）船首将转向航道中央,,,二、移动阻力的增加及 航行于浅水时的降速,1. 船舶的虚质量及虚惯矩,2. 横向阻力的增加,3. 航行于浅水时的降速,,在深水中，船舶沿其前后方向的附加质量仅为船舶质量的0.07～0.10倍；横向附加质量为船舶质量的0.75～1.00倍；绕Z轴的附加惯矩则为船体惯矩的1.00倍左右1. 船舶的虚质量及虚惯矩,由图可知，随着相对水深变浅，船体越肥大，则附加质量及附加惯矩比深水中增加的倍数越显著当H/d＜2时这种增加即不容忽视，当H/d＜1.5时，这种增加倍数将急剧增大大型油船:12节,大型油船:7节,细长圆筒体,平板,,,大型油船:12节,大型油船:7节,图3一24 浅水域有岸壁影响时的横向阻力系数,H/d,,,2. 横向阻力的增加,3.航行于浅水时的降速,Vhs: 船舶在浅水中的速度; VS: 船舶在深水中的速度; AX: 船中水线下横剖面积; H: 水深; g: 重力加速度.,从深水域以船速VS驶入浅水域时，其船速的表达式为： Vhs = VS(1 - 降速率),,三、航行中船体下沉与纵倾（trim）变化,1．航行于深水域中的船体下沉与纵倾 1）与船型的关系: 方形系数越打, 船体越肥大, 船体下沉和纵倾变化越剧烈。

Fr0.06时开始出现船体下沉; Fr0.3时, 船尾下沉大于首下沉; Fr0.6时, 船体保持尾倾但上浮2）与船速的关系:,2 ．航行于浅水域中的船体下沉与纵倾,图3一28 船舶在浅水域与深水域中航行时船体下沉的比较,1）塔克（Tuck）等人在对船型作适当假定的条件下给出了求平均下沉量S和纵倾变化τ的公式：,3．浅水域船首下沉量的估算,2）霍夫特（Hooft）结合实验结果给出了估算相对纵倾变化的公式:,式中: △为船舶排水量（m3）3) 查 曲 线 求 取 首 尾 下 沉 量 法,,,,,,,,,,,,四、浅水对操纵性的影响,,1.对舵力的影响:总体来讲影响不大; 2.对旋回性的影响:旋回性变差; 3.对航向稳定性的影响:航向稳定性变好; 4.对冲程的影响:冲程略有减小五、岸壁效应与狭水道保向,1.特点 1) 距岸越近, 偏离中心航道越远, 岸壁效应越明显; 2) 水道宽度越窄,岸壁效应越激烈; 3) 水深越浅,岸壁效应越明显; 4) 船速越高,岸壁效应越激烈; 5) 船型越肥大,岸壁效应越明显2.操纵要领,1) 尽可能保持船舶在航道中央; 2) 使用安全航速; 3) 备妥双锚; 4) 如果船首偏向深水,且需5度以上舵角纠正, 应减速; 5) 如果船尾被吸向岸壁或浅水, 应全速倒车, 抛锚。

六、浅水域航行时的富余水深,1.确定富裕水深应考虑的主要因素: 1)船体下沉量; 2)横摇, 纵摇和垂荡的影响; 3)海图水深的精度; 4)气压的影响; 5)潮汐的影响; 6)海水密度的影响; 7)主机冷却水进口的要求2. 富裕水深的确定,3)中国上海港的规定: 重载船不小于0.7m,2)日本濑户内海的规定: 吃水在9m以内的船舶—取吃水的5% 吃水在9~12m的船舶—取吃水的8% 吃水在12m以上的船舶—取吃水的10%,1)欧洲引航协会的建议: 外海水道—船舶吃水的20% 港外水道—船舶吃水的15% 港内—船舶吃水的10%,,第八课结束,。