進流段長

進流段長是橫剖面面積曲線中的一個概念,指船的平行中體前的一段長度。

橫剖面面積曲線是控制型線的重要要素,型線設計通常從確定橫剖面面積曲線入手。橫剖面面積曲線的特徵數,如棱形係數、浮心縱向位置、平行中體長、進流段長和去流段長、最大橫剖面位置以及曲線形狀等,都必須正確地加以選擇和設計。

基本介紹

  • 中文名:進流段長
  • 外文名:Length of entrance
  • 含義:平行中體前的一段長度
  • 作用:確定船體形狀
  • 屬性:型線中的概念
  • 類別:船舶術語
定義,橫剖面面積曲線,定義,特徵,去流段長度的選擇,

定義

豐滿船的橫剖面面積曲線的中部有一平行段,稱為船的平行中體,長度為LP,平行中體前、後的兩段長度分別稱為進流段長LE和去流段長LR。如圖1所示。
圖1 橫剖面面積曲線圖1 橫剖面面積曲線

橫剖面面積曲線

定義

橫剖面面積曲線是以船長為橫坐標,設計水線以下各站橫剖面積為縱坐標所繪製的一條曲線,如圖1所示,縱坐標也可以用各站橫剖面積與最大橫剖面積之比來表達。

特徵

①橫剖面面積曲線下的面積相當於船的型排水體積(▽),曲線下面積的豐滿度係數等於船的縱向棱形係數Cp(
);
②面積形心的縱向位置相當於船的浮心縱向位置XB
③豐滿船的橫剖面面積曲線的中部有一平行段,稱為船的平行中體,長度為LP,平行中體前、後的兩段長度分別稱為進流段長LE和去流段長LR
④方形係數小的船一般都沒有平行中體,最大橫剖面常位於船中(MS)之後。

去流段長度的選擇

進流段和去流段長度的選擇與確定平行中體長度和位置是一回事。
在一定的Fn範圍內,船體採用適量的平行中體,無論從阻力性能方面還是在使用和建造方面都是有利的。從阻力方面看,將排水體積適當地向中部集中,採用一段平行中體,對於前體可使進流段尖瘦些,降低興波阻力;對於後體,可削瘦去流段的船體形狀,有利於改善形狀阻力。但是,設定太長的平行中體後,過短的進流段和去流段,會使平行中體的兩端形成過硬的“前肩”和“後肩”,這對降低阻力是不利的。在船舶的使用方面,因平行中體一段的橫剖面形狀完全相同,故使中部的船艙方整,便於裝載貨物。設定平行中體還簡化了工藝和降低建造成本。因此,從實用出發,平行中體長度希望取長些,但以不引起阻力性能惡化為限。
航速高的船不能設定平行中體。原因是這種船一般船體已很瘦削,設定平行中體後,平行中體和過分瘦削的首尾部連線處會形成凸肩,航行時產生的肩波和嚴重的肩部旋渦使阻力性能惡化。Fn>0.25(CB<0.62~0.64)的船,不宜設定平行中體。
在棱形係數CP和浮心縱向位置XB選取後,前後半體的棱形係數CPF和CPA已基本確定了,而平行中體長度和位置的選擇就是對前後半體的排水體積沿船長進行合理的再分配。適宜的平行中體長度和位置可以通過對進流段和去流段長度的分析來確定。
根據興波阻力理論,橫剖面面積曲線進流段後部隆起的前肩會產生一個前肩波系,這個波系可能與船首波系產生不良的干擾,從而引起阻力突增。理論分析結果認為這種不良干擾發生在下列情況:
。從模型試驗研究的結果看,不良干擾作用發生在
時(另兩種速度下的不良干擾模型試驗不易顯出)。理論和試驗結果基本上是吻合的。因此設計中進流段長度應避免
。為了希望獲得首波和肩波的有利干擾,認為
中間是合理的,所以有利的進流段長度為
。但是,從面積曲線的特徵看,引起肩波的位置應該是面積曲線在平行中體前彎曲最急劇的地方,而不是如圖1所示的面積曲線與平行中體的相切處。根據優良型線面積曲線的一般特徵,對此進行修正後可得到適宜的進流段長度:
去流段的長度太短容易引起水流的分離,貝克推薦的避免嚴重旋渦的最短去流段長度
或表示為

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