船舶阻力/引言
外觀
< 船舶阻力
船舶與其他大型工程結構的區別在於 - 除了其他功能外 - 它必須設計成能夠以最小的外力有效地穿行於水中。
發現阻力取決於船舶的速度。因此,阻力始終在特定速度下指定。此外,我們直覺上理解阻力將取決於海況。我們不能期望在波濤洶湧的海中阻力與平靜的海中相同。因此,也必須指定操作條件。因此,船舶阻力定義為在平靜的水中以恆定速度拖曳船舶所需的力。
瞭解船舶阻力為何如此重要?答案來自了解船舶通常是更大運輸系統的一部分。為了使整個運輸系統高效,要求船舶以指定的“最佳速度”執行。此速度通常傳達給造船師,造船師必須設計船舶,以便達到此速度。確保這一點的一種方法是在船舶中安裝一臺非常強大的發動機,以便在所有可能的阻力值下,船舶都能以最佳速度執行。
顯然,這種解決方案並非最佳方案。安裝比需要更強大的發動機會導致更高的建造成本、更高的運營成本和更高的維護成本。因此,船東不會接受這種設計。如果我們想最大限度地降低成本,但仍然達到所需速度,我們必須知道在所需速度下會遇到多少阻力。然後,我們可以使用計算功率的公式,,來計算所需的發動機功率。這裡是瓦特為單位的功率,是牛頓為單位的力,是米每秒為單位的速度。
由於船舶的阻力並不恆定,因此必須指定條件。通常有兩種型別的條件。服役條件是指船舶在實際條件下執行時的阻力,存在水流、波浪、風等。這些因素的影響很難測量或預測,因為這些條件一直在變化。
另一個定義的條件是試驗條件。這在相對平靜的水中進行。這是將船舶投入試驗以檢視造船師或造船廠是否已滿足與船東簽訂的合同中規定的所有義務的時候。其中之一也是為了確保船舶能夠達到最佳速度。
鑑於造船師必須知道在建造船舶之前必須克服多少阻力,必須想出一些方法來獲得此資料。為此,我們必須瞭解導致這種阻力的原因。因此,我們研究阻力的組成部分。