破冰型大型航标船线型开发设计及破冰阻力评估
发布时间：2021-02-03 09:55
结合北海航海保障中心大型航标船的破冰功能需求,为目标船选取合理的推进功率,并对该船具有破冰功能特点的线型设计进行分析论述。同时,运用破冰阻力经验公式对该船在一定冰厚和航速下的破冰阻力进行估算,结合冰池试验结果对破冰阻力数据进行对比分析,并进行冰区航行的快速性评估。
【文章来源】：船舶工程. 2020,42(09)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
凹形首柱和带有平行纵剖线的直线形首柱
从功能定位上讲，该船的破冰功能只需满足在北方海区冬季冰情发生时对助航设施进行应急布设、抢修和维护等应急反应，而在每年的大多数时间里，该船是作为航标作业船舶进行调遣航行和作业，并非专业的破冰船。因此，在满足基本破冰能力的前提下，线型设计方面还需考虑船舶具备良好的敞水阻力性能，以达到在平时营运时减小油耗、具备较好经济性的功能。艏柱倾角较大的船舶破冰能力虽然有限，但由于艏柱倾角较大的船体艏部设计吃水以下线型更瘦长，水线角更小，兴波阻力更小，故其敞水阻力性能应比较小艏柱倾角的船型更佳。同时，对于主尺度较小的破冰型船舶，艏柱倾角太小不便于防撞舱壁之前艏部结构的施工处理。经综合考虑，该船线型的艏柱倾角a取为26°～27°（见图2）。艏部底端设置楔形分冰踵，分冰踵与船体光顺连接，用于使破冰后产生的碎冰块向两舷侧排开，避免碎冰块向船体后方移动并进入螺旋桨工作区域。分冰踵前端轮廓适度前倾，以减小碎冰阻力（见图2）。除了要考虑具备一定的破冰能力，该船还需考虑破冰后能有效排冰。目前，国外常规破冰船为了改进破冰效率，通常会将艏部线型水线面处的艏肩前移，形成适当的突肩，以提高其排冰能力。该船艏部若设计成较为削瘦，虽有利于减小其敞水阻力性能，但船舶在破冰前行过程中所破冰块无法得到及时排开，堆积在船中前部，导致船体艏部及舯部阻力增加，将对其破冰能力和效率产生较大影响，因此艏部线型的艏肩需考虑适当前移。然而，艏肩前移过多将使得艏部排水体积增加较多，浮心位置也将顺势前移，这在一定程度上将增加船的敞水阻力。因该船为非专业破冰船，在全年大多数时间内用于调遣航行以及航标作业时处于无冰状态，故艏部线型的设计需统筹考虑其排冰能力和敞水阻力性能，艏肩不应前移过多。此外，将船首横剖面线型设计成近“V”字型（见图3），破冰体采用冰刀形式，以保证我国北方海域冰情下的破冰能力[3]。
除了要考虑具备一定的破冰能力，该船还需考虑破冰后能有效排冰。目前，国外常规破冰船为了改进破冰效率，通常会将艏部线型水线面处的艏肩前移，形成适当的突肩，以提高其排冰能力。该船艏部若设计成较为削瘦，虽有利于减小其敞水阻力性能，但船舶在破冰前行过程中所破冰块无法得到及时排开，堆积在船中前部，导致船体艏部及舯部阻力增加，将对其破冰能力和效率产生较大影响，因此艏部线型的艏肩需考虑适当前移。然而，艏肩前移过多将使得艏部排水体积增加较多，浮心位置也将顺势前移，这在一定程度上将增加船的敞水阻力。因该船为非专业破冰船，在全年大多数时间内用于调遣航行以及航标作业时处于无冰状态，故艏部线型的设计需统筹考虑其排冰能力和敞水阻力性能，艏肩不应前移过多。此外，将船首横剖面线型设计成近“V”字型（见图3），破冰体采用冰刀形式，以保证我国北方海域冰情下的破冰能力[3]。3.2 舯横剖面形状
【参考文献】：
期刊论文
[1]破冰船阻力性能估算[J]. 刘源,张志国,张维,王先洲,冯大奎. 舰船科学技术. 2014(07)
[2]破冰型多功能海洋工程船研发设计综述[J]. 周国平. 船舶设计通讯. 2005(01)
[3]破冰船的破冰能力估算方法初探[J]. 肖波,何炎平,蒋如宏. 江苏船舶. 2001(03)
本文编号：3016310
【文章来源】：船舶工程. 2020,42(09)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
凹形首柱和带有平行纵剖线的直线形首柱
从功能定位上讲，该船的破冰功能只需满足在北方海区冬季冰情发生时对助航设施进行应急布设、抢修和维护等应急反应，而在每年的大多数时间里，该船是作为航标作业船舶进行调遣航行和作业，并非专业的破冰船。因此，在满足基本破冰能力的前提下，线型设计方面还需考虑船舶具备良好的敞水阻力性能，以达到在平时营运时减小油耗、具备较好经济性的功能。艏柱倾角较大的船舶破冰能力虽然有限，但由于艏柱倾角较大的船体艏部设计吃水以下线型更瘦长，水线角更小，兴波阻力更小，故其敞水阻力性能应比较小艏柱倾角的船型更佳。同时，对于主尺度较小的破冰型船舶，艏柱倾角太小不便于防撞舱壁之前艏部结构的施工处理。经综合考虑，该船线型的艏柱倾角a取为26°～27°（见图2）。艏部底端设置楔形分冰踵，分冰踵与船体光顺连接，用于使破冰后产生的碎冰块向两舷侧排开，避免碎冰块向船体后方移动并进入螺旋桨工作区域。分冰踵前端轮廓适度前倾，以减小碎冰阻力（见图2）。除了要考虑具备一定的破冰能力，该船还需考虑破冰后能有效排冰。目前，国外常规破冰船为了改进破冰效率，通常会将艏部线型水线面处的艏肩前移，形成适当的突肩，以提高其排冰能力。该船艏部若设计成较为削瘦，虽有利于减小其敞水阻力性能，但船舶在破冰前行过程中所破冰块无法得到及时排开，堆积在船中前部，导致船体艏部及舯部阻力增加，将对其破冰能力和效率产生较大影响，因此艏部线型的艏肩需考虑适当前移。然而，艏肩前移过多将使得艏部排水体积增加较多，浮心位置也将顺势前移，这在一定程度上将增加船的敞水阻力。因该船为非专业破冰船，在全年大多数时间内用于调遣航行以及航标作业时处于无冰状态，故艏部线型的设计需统筹考虑其排冰能力和敞水阻力性能，艏肩不应前移过多。此外，将船首横剖面线型设计成近“V”字型（见图3），破冰体采用冰刀形式，以保证我国北方海域冰情下的破冰能力[3]。
除了要考虑具备一定的破冰能力，该船还需考虑破冰后能有效排冰。目前，国外常规破冰船为了改进破冰效率，通常会将艏部线型水线面处的艏肩前移，形成适当的突肩，以提高其排冰能力。该船艏部若设计成较为削瘦，虽有利于减小其敞水阻力性能，但船舶在破冰前行过程中所破冰块无法得到及时排开，堆积在船中前部，导致船体艏部及舯部阻力增加，将对其破冰能力和效率产生较大影响，因此艏部线型的艏肩需考虑适当前移。然而，艏肩前移过多将使得艏部排水体积增加较多，浮心位置也将顺势前移，这在一定程度上将增加船的敞水阻力。因该船为非专业破冰船，在全年大多数时间内用于调遣航行以及航标作业时处于无冰状态，故艏部线型的设计需统筹考虑其排冰能力和敞水阻力性能，艏肩不应前移过多。此外，将船首横剖面线型设计成近“V”字型（见图3），破冰体采用冰刀形式，以保证我国北方海域冰情下的破冰能力[3]。3.2 舯横剖面形状
【参考文献】：
期刊论文
[1]破冰船阻力性能估算[J]. 刘源,张志国,张维,王先洲,冯大奎. 舰船科学技术. 2014(07)
[2]破冰型多功能海洋工程船研发设计综述[J]. 周国平. 船舶设计通讯. 2005(01)
[3]破冰船的破冰能力估算方法初探[J]. 肖波,何炎平,蒋如宏. 江苏船舶. 2001(03)
本文编号：3016310
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/chuanbolw/3016310.html
