船舶原理公式汇总
第一章
船型系数：
水线面系数 CWP=AW/LB 中横剖面系数 CM=AM/Bd 方形系数CB=排水体积/LBd
菱形系数CP=排水体积/AML=排水体积/CMBdL=CB/CM 垂向菱形系数 CVP=排水体积\AWd=排水体积/CWPLBd=CB/CWP 排水体积符号▽ 尺度比：
长宽比L/B：与船的快速性有关
船宽吃水比B/d:与船的稳性、快速性和航向稳定性有关
型深吃水比D/d：与船的稳性、抗沉性、船体的坚固性以及船体的容积有关 船长吃水比L/d：与船的回转性有关，比值越小，船越短小，回转越灵活 梯形法：A= ?ydx
ab
A=l?ydx=l(?yi-(y0+y3)/2) 注 (y0+yn)/2为首
i?0
b
n
尾修正项
辛氏法：一法，A=1/3l(y1+4y2+y3) 二法，A=3l/8(y1+3y2+3y3+y4) 计算漂心 XF=Moy/AW=?
L/2?L/2
xydx/?
l/2
?l/2
ydx 其中AW=2?L
?'yi
Moy=2(?L)2?'kiyi 所以Xf=?L?'kiyi/?'yi
d
d
计算横剖面面积型心的垂向坐标Za=Moy/As=?zydz/?ydz 其中横剖面面积
As=2?ydz Moy=2?zydz 又可以表达为As=2?d
dd
?'yi (注意首位修正)
Moy=2(?l)2?'kiyi 所以可以表达为za=?d
?'kiyi/?'yi
第二章
浮心的计算dMyoz=xFAwdz dMxoy=zAwdz xF为Aw的漂心纵向坐标 排水体积对中站面yoz的静距 Myoz=?xfAwdz
0d
浮心纵向坐标xB=Myoz/▽=?xfAwdz/?Awdz
dd
同理可以得排水体积对基平面xoy的静距和浮心垂向坐标 Mxoy=?zAwdz
d
Zb=Mxoy/▽=?zAwdz/?Awdz
dd
同理根据横剖面计算排水体积和浮心位置 dMyoz=xFAsdx dMxoy=zaAsdx
浮心纵向坐标Myoz=?l/2
?l/2xAsdx XB=Myoz/▽=?l/2?l/2xAsdx/?l/2?l/2Asdx
Asdx 浮心垂向坐标Myoz=?l/2
?l/2zaAsdx zB=Mxoy/▽=?l/2?l/2zaAsdx/?l/2?l/2
第三章
复原力矩 MR=?GZ
BM=IT/? BML=ILF/?
初稳性公式和稳性高 复原力矩MR=?GZ=?GM?
忽略
第四章
MR=?GZ可以得到MR=?GZ=?L
重点：静稳性曲线的特征
MR=?GZ MR=?GZ=?L所以MR=?L L=GM?
说明：船舶在正浮的平衡位置，静稳性臂L对横倾角的导数等于初稳性高度GM 故，对于静稳性曲线来说，其远点的切线的斜率等于初稳性高度GM
第七章
船舶阻力
总阻力=兴波阻力+摩擦阻力+粘压阻力（漩涡阻力）
Rt=Rw+Rf+Rpv
估算阻力的近似方法
海军系数：对于船型近似，尺度和航速相同的船舶，他们的阻力Rt和排水量及航速都有以下的关系，
Rt??2/3V2
有效功率PE和排水量?已及航速V的关系
PE??2/3V3
又可以表示为
Ce=?2/3V3/PE
Ce为海军系数
?为排水量
V为航速Kn
艾亚法：
单桨船
CBC=1.08-1.68Fr
双桨船
CBC=1.09-1.68Fr
艾亚法给出的对应于上述标准的有效功率PE
PE=?0.64V3
S/C0*0.735(KW)
VS为静水中航行的速度
C0系数可以根据长度排水量系数L/?1/3和速长比V/L这里的LS 垂线间长 雷诺定律Cf=Rf/1/2?v2s=f(Re) 摩擦阻力Rf
雷诺数Re=L?/V ?为水运动粘性系数 V为速度
傅汝德数Ff=V/gl
傅汝德数的比较定律
Vs/gls=Vm/glm 所以得出Vs=VmLs/Lm= Vm?1/2
?为模型船与实船的缩尺比
相似定律：流体兴波阻力是傅汝德数的函数，因此总阻力必定是粘性阻力和兴波阻力的和，也就是雷诺数与傅汝德数的函数（不做要求）
Ct=Rt/1/2?v2s=f(Re,Fr)
傅汝德假定，1假定船体总阻力可以分为独立的两部分，一是摩擦阻力，二是粘压阻力和兴波阻力，合并后为剩余阻力。其中摩擦阻力Rf只与雷诺数有关，而剩余阻力Rr只与傅汝德数有关且适用于比较定律2，假定船体的摩擦阻力等于同速度同长度同是面积的平板摩擦阻力，通常用相当平板假定。
光滑平板摩擦阻力公式 Cf=Rf/1/2?vs Cf是摩擦阻力系数 Rf是摩擦阻
力
还有经验公式（1）Cf=0.455/(lgRe)2.58 (2)船模转换公式Cf=0.075/(lgRe-2)2 2
第八章
螺旋桨的工作原理
升力系数 CL=L/1/2?v2s 阻力系数CD=D/1/2?v2s
V为流体速度 S为机翼平面面积 L为机翼升力 D为机翼阻力 进速系数和滑脱比
滑脱和螺距的比为滑脱比 S=1-hP/P
进速系数J=hP/D=VA/nD VA为螺旋桨进速，m/s n为螺旋桨的转速
伴流分数 w=u/V=1-VA/V 如果知道伴流分数那么进速可以表达为
VA=(1-w)V w为伴流分数
重点：功率
主机功率PS
螺旋桨的受到功率PDB
螺旋桨在船后必须克服的转矩QB,才能以转速n转动，因此PDB=2?nQB (螺旋桨敞水转矩Q0,敞水受到功率PDB=2?nQ0
螺旋桨的推功率PT PT=TVA
船的有效功率PE=R’V V为船的航速
PS---(?S)---PDB----(?R)----PD0----(?0)----PT----(?H)----PE转换的效率 效率
船后螺旋桨的效率
?B=PT/PDB=TVA/2?nQB=?0?R也可以写成?B=PD0/PDB
船身效率
?H=PE/PT=RV/TVA=1-t/1-w
推进效率
?D=PE/PDB=?H?DB
注：由于编者的水平有限如果发现错误请谅解，编者认为还是看原书好
第二篇：船舶原理
船舶原理
名词解释：
1、TPC：每厘米吃水吨数：每增减一厘米吃水所增减的浮力；
2、MTC:每厘米纵倾力矩：引起船舶纵倾一厘米所需要的力矩；
3、总纵强度：将船体视作一空心变断两端自由支持的梁研究整个船体结构总纵弯曲、总纵剪度和总纵扭转的能力；
4、螺距比：螺旋桨每转动一周前进的距离与螺旋桨直径之比；
5、可浸长度：在分仓载重线WL时设船舶某一假设舱内破舱进水使船舶下沉和纵倾其最终平衡状态下的水线(WL)n刚好与界限线相切则把这一假象舱的长度定义为该舱中点R处的可浸长度;
6、滑脱比：滑脱速度与nP之比即：S=(nP-vs)/nP;
7、许可舱长：沿船长任意点为中心的许可长度;
8、分舱因素：它表征着(WL) n水线以上剩余储备浮力的大小即纵向浮态安全程度F越小安全程度越高;
9、沉深比：沉深与螺旋桨直径之比即：h/D;
10、 滑失：即滑脱
简答题
1、倾斜试验的目的、方法、原理：
目的：确定船舶空船重心距基线高Zg0.
原理：船内重物水平横移tgθ=PLy/D(GM)
方法：
2、初稳性方程的局限性：
1）GM>0不满足船舶不致倾覆条件
2）Θ>15时GM初稳性不在是一个定点
3、阻力的分类定义、影响因素及减小方法
1）摩擦阻力
2）涡流阻力
3）兴波阻力
4、什么是广义谐摇区、遭遇周期的公式、避开谐摇区的三个条件
定义：在Tθ/τb =1的附近存在一个摆幅较大的谐摇区这个区间相当于0.70<Tθ/τb<1.3;
遭遇周期公式：
避开条件：1）改变GM值2）改变航向3）改变航速
计算题
1、y0……y10间距为1用辛氏法则求水线面面积、求漂心坐标
2、排水量D=16000t稳心高度为0.80m
1）一货物150t上移10m左移8m求移后GM
2）燃油舱用油一半l=10m、B=5m、ρ=1求GM
3）求横倾角
3、D=16000t，首尾吃水为7.8m、8.0m船长l=150m、TPC=25、MTC=180漂心坐标Xf=-3.5.现卸货500t二舱距船中30m卸货200t四舱距船中-60m卸货300t求卸货后船首尾吃水差
4、一船从大连到上海，在大连排水量为16000t吃水为8.0m水线面面积为2400，ρ海=1.025、ρ水=1.005求到上海的吃水