船舶原理(下)

船舶原理是以流体力学为基础探讨船舶航行性能的一门科学。本书共分 五篇，第一篇为船舶静力学，第二篇为船舶阻力，第三篇为船舶推进，第四 篇为船舶操纵，第五篇为船舶耐波性。本书分上下两册，上册包括船舶静力 学和船舶阻力，下册包括船舶推进、船舶操纵和船舶耐波性。 本书下册第三篇船舶推进以螺旋桨推进为主。除阐述螺旋桨的基本原理 、几何特征、水动力性能、船体与螺旋桨的相互影响、空泡现象及桨叶强度 外，着重讨论螺旋桨的图谱设计及船一机一桨的配合问题。关于螺旋桨的理 论设计方法及螺旋桨的激振力等问题也作必要的介绍，此外还概略介绍了普 通螺旋桨以外的特种推进装置。第四篇船舶操纵主要从船舶操纵运动的基本 方程出发，分析船舶操纵的相关概念、操纵性衡准和试验方法，着重介绍舵 的水动力性能和舵的设计问题。第五篇船舶耐波性主要讨论船舶在风浪中的 摇荡运动。因此首先从海浪的特点出发，阐述不规则波浪的统计分析和谱分 析的基本理论，讨论波浪与船舶运动之间的响应关系，侧重于船舶在横浪中 的横摇与顶浪中的纵摇与垂荡。提供了必要的实用成果、设计资料和理论计 算方法。同时还介绍了船舶设计中有关耐波性的考虑和实船试验的分析方法 。 本书是高等院校船舶与海洋工程专业本科生的教材，也可供有关工程技 术人员参考。

第三篇 船舶推进 第1节 概述 1—1 船舶推进器发展简史 1—2 功率传递及推进效率 第2节 螺旋桨几何特征 2—1 螺旋桨的外形及名称 2—2 螺旋面、螺旋线、螺旋桨的几何特征 第3节 螺旋桨基础理论 3—1 理想推进器理论 3—2 理想螺旋桨理论(尾流旋转的影响) 3—3 作用在桨叶上的力及力矩 3—4 螺旋桨水动力性能 第4节 螺旋桨模型的敞水试验 4—1 螺旋桨的相似定律 4—2 临界雷诺数及尺度效应 4—3 螺旋桨敞水试验及数据分析表达 4—4 螺旋桨模型系列试验及性征曲线组 第5节 螺旋桨与船体相互作用 5—1 伴流——船体对螺旋桨的影响 5—2 推力减额——螺旋桨对船体的影响 5—3 推进系数及推进效率的各种成分 5—4 提高推进性能的措施和节能装置 5—5 估算螺旋桨与船体相互影响系数的公式 第6节 螺旋桨的空泡现象 6—1 空泡的成因 6—2 叶切面的空泡现象及其对性能的影响 6—3 螺旋桨的空泡现象及其对性能的影响 6—4 螺旋桨模型的空泡试验 6—5 空泡校核 6—6 螺旋桨的噪声及谐鸣现象 第7节 螺旋桨的强度校核 7—1 《规范》校核法 7—2 分析计算法 7—3 桨叶厚度的径向分布 7—4 螺距修正 7—5 螺旋桨重量及惯性矩计算 第8节 螺旋桨图谱设计 8—1 螺旋桨的设计问题及设计方法 8—2 B—■型设计图谱及其应用 8—3 设计螺旋桨时应考虑的若干问题 8—4 船体—螺旋桨—主机的匹配问题 8—5 螺旋桨图谱设计举例 8—6 螺旋桨制图 第9节 实船推进性能 9—1 船模自航试验 9—2 实船性能预估 9—3 实船试航速度预报、螺旋桨与主机的配合情况 9—4 实船—船模相关分析 9—5 实船试速 第10节 特种推进器 10—1 导管螺旋桨 10—2 可调螺距螺旋桨 10—3 其他形式特种推进器简介 第11节 螺旋桨理论设计基础 11—1 螺旋桨升力线理论导言 11—2 螺旋涡线的速度势 11—3 螺旋涡线对升力线处的诱导速度 11—4 螺旋涡片的诱导速度 11—5 等螺距螺旋涡片的诱导速度的正交性 11—6 最佳环量分布螺旋桨设计问题 11—7 任意环量分布螺旋桨设计问题 11—8 桨叶切面的选择 11—9 螺旋桨升力面理论修正 11—10 叶型阻力 11—11 强度校核 第12节 螺旋桨激振力 12—1 概述 12—2螺旋桨激振力的预估方法 12—3减振措施 本篇附录 本篇参考文献 第四篇 船舶操纵 第1节 绪论 1—1 操纵性概述 1—2 附加质量和附加惯性矩 第2节 船舶操纵 2—1 船舶操纵运动方程式 2—2 航向稳定性 2—3 船舶的回转运动 2—4 操纵性试验 第3节 舵的设计 3—1 概述 3—2 舵的几何要素、分类及安装位置 3—3 单独舵的水动力性能 3—4 舵设计中有关参数的选择 3—5 舵的水动力和舵机转矩的计算 3—6 舵设计计算举例 3—7 改善操纵性的措施 本篇参考文献 第五篇 船舶耐波性 第1节 耐波性概述 第2节 海浪与统计分析 2—1 海浪概述 2—2 规则波的特性 2—3 不规则波的理论基础 2—4 谱分析的理论基础 2—5 风浪的谱密度公式 2—6 线性系统的响应关系 2—7 风级和浪级 第3节 船舶横摇 3一l 由线性理论确定横摇频率响应函数 3—2 由模型试验确定横摇频率响应函数 3—3 横摇水动力系数的确定 3—4 非线性横摇 3—5 横摇减摇装置 第4节 船舶纵摇和垂荡 4—1 船舶在波浪中的一般运动方程式 4—2 纵摇和垂荡的耦合运动计算 4—3 纵摇和垂荡运动的工程分析 4—4 斜浪中的船舶摇荡 第5节 船舶的耐波性设计和实船试验 5—1 船舶主要尺度和形状对耐波性的影响 5—2 船舶耐波性指标 5—3 耐波性实船试验的组织和实施 5—4 耐波性实船试验结果的数据分析 本篇参考文献