我爱定远 发表于 2013-1-25 11:04

关于铁甲舰时代战舰的马力和航速的问题,求指教

1、军舰的航速和动力之间的换算关系是怎样的呢?

2、舰型对此的影响又是怎样的呢?

3、如果可以的话请讲解一下19世级70年代末到1884年之间的蒸汽机和锅炉发展

4、关于液压管退有没有高人指点一下

克虏伯火炮 发表于 2013-1-25 11:14

1.同一艘船,航速大体上与功率的2.5-3.5次方成正比,低速下取低值,高速下取高值。这种方法很简略,不能用作精确估算。
在船体动力设计的时候,通常采用选择一个与自己设计接近的母型船,通过“海军部系数”来估算所需的推进功率。“海军部系数”在百科中或教材上有详细的解读,请参考。
2.舰体流线型好,达到同样的速度所需要的推进功率必然也小。具体影响就难说了,而且涉及到的因素也极多,比如螺旋桨过小、转速过高会导致螺旋桨效率下降,虽然舰体线形够好,航速也不会很高;良好的球鼻艏可以消除在某段航速下的行波,可以节省功率等。
3.4.问题我也不了解,等别人讲解吧。

我爱定远 发表于 2013-1-25 11:17

克虏伯火炮 发表于 2013-1-25 11:14 static/image/common/back.gif
1.同一艘船,航速大体上与功率的2.5-3.5次方成正比,低速下取低值,高速下取高值。这种方法很简略,不能用 ...

谢谢讲解

akagizuo 发表于 2013-1-29 21:57

航行阻力与航速的二次方成正比
而功率=推力X速度
最大航速时,推力与阻力相等
因此可以按照功率=航速的3次方关系来粗略估算,此外船型的截面,总湿面积都是影响航速的关键因素
亚码头利用出色的船型,15万马力可以让7万吨船体开27节

动感炮神 发表于 2013-2-4 13:05

本帖最后由 动感炮神 于 2013-2-4 15:41 编辑

以5万吨级别的船为例,10节时兴波阻力约为摩擦阻力的十分之一,20节时兴波阻力约为摩擦阻力的一半,30节时两者大致相当,40节时兴波阻力约为摩擦阻力的两倍,50节时约为四倍。

对每一条船来说,摩擦阻力主要与吨位及方形系数有关,而兴波阻力与速度及舰艏形状、舰体线形密切相关。在不同的速度下,马力和航速的关系相去甚远。吨位越大摩擦阻力越大,方形系数越大摩擦阻力越小同时兴波阻力越大。当中的换算关系极度复杂,搞得清楚的人基本上已经流体力学硕士毕业并且工作很多年了。这也是克炮兄声称其公式只能大概估算极不准确的原因……

楼主问了一个十分专业且笼统的流体力学问题,我想,论坛里没有人能够解答吧。

owaii 发表于 2013-2-4 13:42

第一个问题必然是与第二个问题有关的。

在线型等要素全然未定的情况下,无法进行有关计算,也无法给出精细化的公式。即使在流体力学已发展了数百年的今天,很多理论模型仍然要靠实验去检验修正,也就是说,即使能针对某一船型推导出公式,水池试验也是非常重要的。

akagizuo 发表于 2013-2-4 15:39

动感炮神 发表于 2013-2-4 13:05 static/image/common/back.gif
以5万吨级别的船为例,10节时兴波阻力约为摩擦阻力的十分之一,20节时兴波阻力约为摩擦阻力的一半,30节时 ...

对水里航行的船来说,摩擦阻力不是固定的,而是和速度成平方关系递增的
低速的物体在流体里可以认为没有摩擦力,而高速运动摩擦力则为主要的阻力

akagizuo 发表于 2013-2-4 15:41

owaii 发表于 2013-2-4 13:42 static/image/common/back.gif
第一个问题必然是与第二个问题有关的。

在线型等要素全然未定的情况下,无法进行有关计算,也无法给出精细 ...

恩,根据我流体力学的几年学习经验,基本全是经验公式……小范围的各种模拟
就是门试验科学。实际流体和理论流体差距比较大,一方面有惯性,一方面有粘性,两者不可兼顾,只能试验

动感炮神 发表于 2013-2-4 15:49

akagizuo 发表于 2013-2-4 15:39 static/image/common/back.gif
对水里航行的船来说,摩擦阻力不是固定的,而是和速度成平方关系递增的
低速的物体在流体里可以认为没有 ...

用SPS模拟了一下。具体到水面舰只上,摩擦阻力递增的速度远没有兴波阻力增加的速度快。高速下兴波阻力才是主要阻力。

a5mg4n 发表于 2013-2-15 21:53

akagizuo 发表于 2013-2-4 15:39 static/image/common/back.gif
对水里航行的船来说,摩擦阻力不是固定的,而是和速度成平方关系递增的
低速的物体在流体里可以认为没有 ...

低速下摩擦阻力是大頭 高速下興波阻力是大頭
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