船舶操縱設(shè)備概論(編輯修改稿)
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【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 21 ??RAVPC221 ??2222 TNDL CCCCC ???? ?? sincos DLN CC ?? ?? sincosLDT CCC ? ?? sincos TNL C?? ?? cossin TND CC ?? PNM CCC ??2023/3/7 第一章 操船設(shè)備（舵設(shè)備） 59 舵的水動(dòng)力特性 ? 問(wèn)題 1： 為什么要引入無(wú)因次系數(shù)？ 2023/3/7 第一章 操船設(shè)備（舵設(shè)備） 60 舵的水動(dòng)力特性 ? 問(wèn)題 2： 引入無(wú)因次系數(shù) ,是為了便于將試驗(yàn)資料應(yīng)用于不同尺度、速度的實(shí)際機(jī)翼上，并且便于機(jī)翼與機(jī)翼之間的水動(dòng)力特性比較。為什么？ 2023/3/7 第一章 操船設(shè)備（舵設(shè)備） 61 舵的水動(dòng)力特性（六） 總結(jié)： 由流體力學(xué)相似理論可知， 幾何形狀相似的機(jī)翼無(wú)論尺寸大小如何，相同流態(tài)中 、 、 值都相等，其一組實(shí)驗(yàn)值可應(yīng)用于幾何形狀相似、大小不等的一系列機(jī)翼上去 。 選取舵時(shí)，（阻力）愈小愈好，以比值 表示，即機(jī)翼效率，或 ， LCDPDP DLDL CCPP ? 0sincos ?? ?? LD PP ?ctgCCL ?2023/3/7 第一章 操船設(shè)備（舵設(shè)備） 62 舵的水動(dòng)力特性（七） ?影響水動(dòng)力特性的因素 ? 展弦比 λ， ? 厚度比 ， ? 外形， ? 剖面形狀， ? 楔形度 t2023/3/7 第一章 操船設(shè)備（舵設(shè)備） 63 舵的水動(dòng)力特性（八） ? 影響水動(dòng)力特性的因素－展弦比 λ ? 射流 V除對(duì)舵產(chǎn)生升力外，在舵葉上下兩端環(huán)繞至葉背，產(chǎn)生渦流，在 λ較小時(shí)，情況更嚴(yán)重。環(huán)繞渦流使葉面壓力差變小，舵升力下降。 ? 翼端繞流使葉面產(chǎn)生誘導(dǎo)速度 ν0，其合力方向 使射流角 ，從而極限舵角范圍內(nèi) ↓，故 ↓。 ? 所以 λ的影響，實(shí)質(zhì)是由于翼端繞流損失，以及舵葉上界層分離現(xiàn)象所產(chǎn)生的。 1?? ?1 LPLC2023/3/7 第一章 操船設(shè)備（舵設(shè)備） 64 舵的水動(dòng)力特性（九） ? 影響水動(dòng)力特性的因素 展弦比 λ 思考題：解釋 λ對(duì) 影響的原因？ LC2023/3/7 第一章 操船設(shè)備（舵設(shè)備） 65 舵的水動(dòng)力特性（十） ? 影響水動(dòng)力特性的因素－ 厚度比 (= ，表示舵剖面形狀的特征系數(shù) ) 實(shí)驗(yàn)證明：對(duì)小 λ翼形舵， 對(duì)水動(dòng)力特性，尤其是 影響大。 t btmaxtLC2023/3/7 第一章 操船設(shè)備（舵設(shè)備） 66 舵的水動(dòng)力特性（十一） ? 影響水動(dòng)力特性的因素－ 外形 ? 舵面積與舵效 在極限舵角內(nèi)，舵角一定，舵面積大，舵效好。但面積過(guò)大，超過(guò)極限，會(huì)增加航行阻力，增大舵機(jī)負(fù)荷，影響船舶穩(wěn)定性。 2023/3/7 第一章 操船設(shè)備（舵設(shè)備） 67 舵的水動(dòng)力特性（十二） ? 影響水動(dòng)力特性的因素 外形 2023/3/7 第一章 操船設(shè)備（舵設(shè)備） 68 舵的水動(dòng)力特性（十三） ? 影響水動(dòng)力特性的因素－ 楔形度 ? 楔形上厚下薄， 最高，有楔形 提高 9％。 LC LC2023/3/7 第一章 操船設(shè)備（舵設(shè)備） 69 舵的水動(dòng)力特性（十四） ? 影響水動(dòng)力特性的因素－ 剖面形狀 ? 前緣豐滿，外形微有凹陷，水動(dòng)力特性要好一些。但要考慮加工工藝、成本。 2023/3/7 第一章 操船設(shè)備（舵設(shè)備） 70 小結(jié) ? 舵的水動(dòng)力特性及計(jì)算方法； ? 影響水動(dòng)力特性的因素。 2023/3/7 第一章 操船設(shè)備（舵設(shè)備） 71 第三節(jié)： 舵系設(shè)計(jì)計(jì)算 2023/3/7 第一章 操船設(shè)備（舵設(shè)備） 72 ? 7000t散貨船總布置圖 2023/3/7 第一章 操船設(shè)備（舵設(shè)備） 73 本章作業(yè) ? 完成萬(wàn)噸重吊船操縱設(shè)備設(shè)計(jì)和計(jì)算 1. 作業(yè)任務(wù)書(shū) 2023/3/7 第一章 操船設(shè)備（舵設(shè)備） 74 目的、內(nèi)容及步驟 （一） ? 目的 ? 計(jì)算各舵角下，舵受的流體合力及力矩。并以此作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、強(qiáng)度計(jì)算、零件選配、估算舵機(jī)功率之依據(jù)。 ? 按正、倒車兩種狀態(tài)進(jìn)行，倒車起校核作用。原理同正車，隨邊作導(dǎo)邊，航速按規(guī)范取。海船取設(shè)計(jì)航速一半 2023/3/7 第一章 操船設(shè)備（舵設(shè)備） 75 目的、內(nèi)容及步驟 （二） ? 設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容及步驟 （ 1） 確定舵的型式與數(shù)量、相對(duì)槳的位置 （ 2）選擇舵面積 ， 。 （ 3）水動(dòng)力影響規(guī)律及船體型線、確定有關(guān)要素。（剖面形狀、展弦比、外形 繪船、槳舵組合體理論圖 、厚度比、平衡系數(shù)） （ 4）計(jì)算水動(dòng)力； （ 5）舵葉設(shè)計(jì)和規(guī)范計(jì)算，各種附屬件設(shè)計(jì)計(jì)算； （ 6）舵主要零件強(qiáng)度計(jì)算（強(qiáng)度高、重量輕、價(jià)格低）； （ 7）確定操舵系統(tǒng)、操舵裝置和舵機(jī)功率 。 KAR2023/3/7 第一章 操船設(shè)備（舵設(shè)備） 76 舵型式、數(shù)量選擇、舵位置確定（ 1） ? 舵型式 ? 舵數(shù)目 ? 舵與槳的配合 ―― 舵位置 2023/3/7 第一章 操船設(shè)備（舵設(shè)備） 77 舵型式、數(shù)量選擇、舵位置確定（ 2） ? 舵型式 ? 舵型式選擇通常由船舶運(yùn)行條件決定。目前常用流線型平衡舵。 ? 設(shè)置平衡舵，合理選擇平衡系數(shù)，可以得到最小的舵桿力矩值 。 ? 海船：流線型平衡舵 ? 內(nèi)河與淺水：懸掛 ? 敞開(kāi)式（橢圓）尾：很好配合半懸掛平衡舵 。 2023/3/7 第一章 操船設(shè)備（舵設(shè)備） 78 舵型式、數(shù)量選擇、舵位置確定（ 3） ? 舵數(shù)目 ? 舵數(shù)目決定于船型、船舶參數(shù)，而主要是槳軸數(shù)目。舵數(shù)目多，可靠性高，展弦比
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