本文關(guān)鍵詞：雙槳雙舵船舶港內(nèi)操縱性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《大連海事大學(xué)》 2005年

雙槳雙舵船舶港內(nèi)操縱性研究

杜林海  

【摘要】：針對(duì)大型雙槳雙舵船舶的不斷發(fā)展,對(duì)該類船舶操縱性的研究也變得越來(lái)越迫 切。本文在建立雙槳、雙舵船舶操縱運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,對(duì)雙槳雙舵船舶在 港內(nèi)進(jìn)行自力操船的性能進(jìn)行了理論研究,以期為船舶駕、引人員操縱船舶提供 參考。 本文首先介紹了課題的背景、意義,及有關(guān)雙槳、雙舵船舶操縱性研究的現(xiàn) 狀和本文擬采取的研究方法;接著,本文根據(jù)MMG分離建模思想,在單槳船操 縱運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,通過(guò)修正雙槳雙舵船舶的船體、螺旋槳、舵之間相互 干擾系數(shù),建立了一個(gè)適用于雙槳雙舵船舶的操縱運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型;第三,本文還 考慮淺水、低速、大漂角,對(duì)上面運(yùn)動(dòng)模型中各水動(dòng)力系數(shù)的影響,建立了雙槳、 雙舵船舶在淺水、低速條件下的港內(nèi)船舶操縱運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型;第四,本文還利用 實(shí)船對(duì)所建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了驗(yàn)證,并利用所建立的數(shù)學(xué)模型,對(duì)雙槳、雙舵 船舶港內(nèi)靠離碼頭操縱進(jìn)行了模擬計(jì)算。最后,通過(guò)對(duì)以上內(nèi)容的總結(jié),得出了 針對(duì)此類船舶操縱的一些定量結(jié)論。 通過(guò)本文的研究,取得了下列成果: (1)建立了雙槳、雙舵船舶的操縱運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型,經(jīng)與有關(guān)實(shí)船試驗(yàn)結(jié)果比 較,具有較好的精度,可以用來(lái)模擬計(jì)算雙槳雙舵船舶在港內(nèi)的操縱運(yùn)動(dòng); (2)利用本文所建立的雙槳雙舵船舶操縱模型,對(duì)雙槳雙舵船舶港內(nèi)使用 Push-Pull方式靠泊操縱進(jìn)行了模擬計(jì)算; 計(jì)算結(jié)果表明:當(dāng)船速低于5節(jié)時(shí),Push-Pull操縱(兩槳中,一槳正轉(zhuǎn)一槳 反轉(zhuǎn)、正轉(zhuǎn)螺旋槳后舵操一舵角,反轉(zhuǎn)螺旋槳后舵角置零、側(cè)推器給出適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn) 速轉(zhuǎn)向)能使船舶自力安全靠泊。當(dāng)船速大于或等于5節(jié)時(shí),側(cè)推器的效率已降 至40%或以下,側(cè)推效果非常微弱。此時(shí),船舶很難實(shí)施Push—Pull操縱。另外, 船舶在低速時(shí),該操縱方式能保證雙槳雙舵船舶在六級(jí)風(fēng)中安全靠泊。 本文所建立的船舶操縱運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型,基本上可以表現(xiàn)雙槳、雙舵船舶操縱 特點(diǎn)模擬計(jì)算得到的港內(nèi)船舶操縱運(yùn)動(dòng)性能可為船舶駕、引人員在港內(nèi)操縱雙槳、 雙舵船提供參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號(hào)】：U675.9
【目錄】：

摘要3-4

Abstract4-8

第1章 緒論8-12

1.1 課題背景及意義8-9

1.2 本論文的研究現(xiàn)狀9-11

1.3 本論文的研究方法11-12

第2章 船舶運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型12-41

2.1 操縱運(yùn)動(dòng)方程的建立12-14

2.1.1 基本假設(shè)12

2.1.2 運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系的建立12-13

2.1.3 建立平面運(yùn)動(dòng)方程13-14

2.2 裸船體上的流體水動(dòng)力和流體水動(dòng)力矩的計(jì)算14-25

2.2.1 計(jì)算裸船體上的慣性類流體力14-17

2.2.2 計(jì)算船體上的粘性類流體力和流體水動(dòng)力矩17-25

2.3 雙槳船舶螺旋槳水動(dòng)力和水動(dòng)力矩的計(jì)算25-34

2.3.1 左、右兩螺旋槳的推力及轉(zhuǎn)矩計(jì)算模型25-26

2.3.2 螺旋槳處伴流系數(shù)和推力減額系數(shù)的計(jì)算26-29

2.3.3 螺旋槳推力系數(shù)和轉(zhuǎn)矩系數(shù)的計(jì)算29-30

2.3.4 螺旋槳橫向力及力矩的計(jì)算模型30-33

2.3.5 主機(jī)特性計(jì)算模型33-34

2.4 船舶舵和舵機(jī)的特性計(jì)算34-41

2.4.1 考慮螺旋槳、船體對(duì)舵干擾時(shí)的水動(dòng)力計(jì)算模型34-35

2.4.2 舵處來(lái)六有效流速及有效沖角的計(jì)算35-39

2.4.3 系數(shù)a_H、x_H等系數(shù)的計(jì)算39-40

2.4.4 舵機(jī)特性的計(jì)算40-41

第3章 淺水中船舶操縱運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型41-46

3.1 淺水中船舶附加質(zhì)量和附加慣性矩的計(jì)算41

3.2 船舶縱向淺水水動(dòng)力系數(shù)的修正41-43

3.2.1 淺水中縱向流體動(dòng)力系數(shù)的計(jì)算41-42

3.2.2 淺水中線性流體動(dòng)力導(dǎo)數(shù)的計(jì)算42-43

3.2.3 淺水中非線性流體動(dòng)力導(dǎo)數(shù)的計(jì)算43

3.3 螺旋槳各系數(shù)的淺水影響計(jì)算43-44

3.4 在淺水中舵力和力矩的計(jì)算44-46

第4章 操縱運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型的驗(yàn)證和應(yīng)用實(shí)例46-59

4.1 對(duì)船舶數(shù)學(xué)模型的驗(yàn)證46-50

4.1.1 旋回試驗(yàn)46-48

4.1.2 Z性操縱試驗(yàn)48-50

4.2 利用運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型對(duì)靠操縱進(jìn)行計(jì)算50-59

4.2.1 船舶港內(nèi)無(wú)風(fēng)流靠離碼頭的操縱計(jì)算50-54

4.2.2 受風(fēng)影響時(shí)，，船舶港內(nèi)操縱的簡(jiǎn)單計(jì)算54-59

第5章 結(jié)論59-61

攻讀學(xué)位期間公開發(fā)表的論文61-62

致謝62-63

參考文獻(xiàn)63-67

附錄67-72

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