新型五体船设计.pptx

五体船简介 五体船型是近年来发展的一种新船型，其概念的提出是在1995年.近年来五体船的发展得到快速的发展.五体船型结构由一个贯穿全船的主船体和左右两侧的前后布置的各2个稳定的较小的侧体组成.其基本含义是:一个经边水动力学优化的细长主船体两侧加上四个提供稳性的小浮体.静浮时后侧两个浮体有稍许浸沉,前侧两个小浮体的龙骨线位于满载水线之上.五体船具有如下优势:1.高速阻力小.高速时,船舶的兴波阻力随航速以近6次方的规律增长,而五体船瘦长的主船体较大的长宽经(L/B)可以使兴波阻力降至极低.而后面一对侧体排水量占总排水量的比例通常不到10%,其阻力所占比重很小.2.适航性高.英国和挪威的研究机构开展的一系列针对不同航速首向角和波频的模型试验均表明,大多数情况下五体船的耐波性要比单体船好,并且高海情下五体船的失速非常小.此外,与三体船相比,五体船高速航行时埋首现象发生的频率较低.3.稳性较好.与三体船相比,五体船的两对小浮体有助于提高船工的破损稳性,当一个小浮体破舱进水后,船仍然能够保持稳定.4.4.总布置方面的潜力使其非常适用于车客渡船汽车渡船和各型军用舰船.横跨主船体和侧体的舱室给车辆提供了理想的接近于矩形的停放空间,此外车辆甲板可提供多条车道,有利于车辆的驶上驶下,提高了码头装卸效率.离水面较高的车辆甲板也有利于五体船船型的实用化开发.五体船改进五体船改进 根据我们已有的知识根据我们已有的知识,并针对现有五体船的并针对现有五体船的一些缺点一些缺点,我们对五体船做了以下我们对五体船做了以下改进改进改进改进:1.1.根据我们已做的流体演示实验可知:流经固体边界的水流，当达到一定雷诺数时，由于固体边界的形状和大小突然发生变化，在惯性的作用下，就会出现主流与边界分离而产生旋涡，如突然缩小、突然扩大、孔板等处。水流在这些突变的边界处形成局部水流阻力，损失较大能量。在旋涡范围内，水流常表现为高度紊乱并伴随有剧烈摩擦、分裂和撞击作用，部分水流运动的连续性遭受破坏，出现明显的主流与固体边界脱离，而导致大尺度旋涡的产生。绕物体流动平面图 水流绕物体(如闸墩、圆柱等)的流动称为绕流。在绕流中有两种阻力作用于物体上。一是摩擦阻力，它是由水流的粘滞性而产生。二是形状阻力P，它由物体前后压差形成。如上图所示圆柱绕流及圆头方尾闸墩绕流。由于绕流时边界层发生分离，在圆柱后面产生旋涡，并产生分离点，边界层分离点的位置随物体形状，表面粗糙度及流速大小而变。旋涡的产生，使绕流物体后部压力小于前部压力形成前后压差，增加了水流对物体的作用力。绕流阻力的大小用下式表示：FD=CDAu0 /2g 式中式中 CD绕流阻力系数。是被绕流物体的形状和水流状况绕流阻力系数。是被绕流物体的形状和水流状况的函数的函数,由实验测定。由实验测定。A被绕物体垂直水流方向的投影面积。被绕物体垂直水流方向的投影面积。u0为水流未受绕流影响以前的速度。为水流未受绕流影响以前的速度。水的容重。水的容重。2 由上可知流线型柱体绕流,这是绕流体的最好形式,流动顺畅,形体阻力小,又从正反流线体的对比流动可见,当流线体倒置时,也现出卡门涡街.因此,为使过流平衡,应该采用顺流而放的圆头尖尾形柱体.因此我们认为:五体船主单体和侧体的连接若做成流线形柱体,这将很大的减小船舶所受的阻力.2.现在的五体船由于其长宽比比较大,都面临着操纵性差,横向弯矩限制较大的问题，因此在不以损失快速性、耐波性、适航性和强度为代价的前提下，合理在两个后侧体后面加两个大小合适方向合适的动力装置,减小水线面以上结构的总重量,来增加五体船的操纵性能.尤其是在后面两个侧体都加上动力系统,使五体船在航行中既能增强其机动性能,也能适当增加其航行速度.3.由于五体船的大长宽比,中拱中垂的变化使载荷异常的作用于船身;吃水及波浪的变化使侧体无规律沉浮,产生纵向弯曲力矩,使船体纵向弯曲;另外,由于波浪及重力的分布不均,四小浮体使船体产生附加扭转.内部纵向结构的纵向延伸范围非常重要,心须与小浮体的分布结合考虑,而采用纵向舱壁和垂向支柱混全的方案能够提供较高的上甲板有效度和较小的结构重量,而能增强其纵向强度;对侧体与主体连接采用及两对小浮体采用光顺连接方式,减小应力集中.五体船展望 五体船一系列显著优点是目前的高速单体船无法五体船一系列显著优点是目前的高速单体船无法相比的，它对今后发展海洋高速运输船舶和军用舰船相比的，它对今后发展海洋高速运输船舶和军用舰船都具有诱人的应用前景。对于运载旅客、集装箱货和都具有诱人的应用前景。对于运载旅客、集装箱货和车辆的船舶，要求较大的甲板面积，这就可以充分发车辆的船舶，要求较大的甲板面积，这就可以充分发挥五体船在这一方面独一无二的忧势。此外，五体船挥五体船在这一方面独一无二的忧势。此外，五体船良好的航行性能，使之具有胜任众多军事任务的能力。良好的航行性能，使之具有胜任众多军事任务的能力。据资料报导，五体船可用于未来的航空母舰、护卫舰、据资料报导，五体船可用于未来的航空母舰、护卫舰、扫雷舰、反潜舰和快速运输补给船等。国外有人指出，扫雷舰、反潜舰和快速运输补给船等。国外有人指出，未来的航空母舰可能采用小水线面的双体船型，其吨未来的航空母舰可能采用小水线面的双体船型，其吨位和船价比位和船价比1010万吨级的巨型航母更为合理。万吨级的巨型航母更为合理。通过我们组队员的研究和调查,并结合我们已有的知识,我们对现有的五体船做出了以上两个我们认为可行的改进,使我们对CAD等一些设计软件及各种船型有了更深的了解并扩宽了自己专业方面的知识.Msnappy15914385315