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船舶阻力/引言

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船舶与其他大型工程结构的区别在于 - 除了其他功能外 - 它必须设计成能够以最小的外力有效地穿行于水中。

发现阻力取决于船舶的速度。因此,阻力始终在特定速度下指定。此外,我们直觉上理解阻力将取决于海况。我们不能期望在波涛汹涌的海中阻力与平静的海中相同。因此,也必须指定操作条件。因此,船舶阻力定义为在平静的水中以恒定速度拖曳船舶所需的力。

了解船舶阻力为何如此重要?答案来自了解船舶通常是更大运输系统的一部分。为了使整个运输系统高效,要求船舶以指定的“最佳速度”运行。此速度通常传达给造船师,造船师必须设计船舶,以便达到此速度。确保这一点的一种方法是在船舶中安装一台非常强大的发动机,以便在所有可能的阻力值下,船舶都能以最佳速度运行。

显然,这种解决方案并非最佳方案。安装比需要更强大的发动机会导致更高的建造成本、更高的运营成本和更高的维护成本。因此,船东不会接受这种设计。如果我们想最大限度地降低成本,但仍然达到所需速度,我们必须知道在所需速度下会遇到多少阻力。然后,我们可以使用计算功率的公式,,来计算所需的发动机功率。这里是瓦特为单位的功率,是牛顿为单位的力,是米每秒为单位的速度。

由于船舶的阻力并不恒定,因此必须指定条件。通常有两种类型的条件。服役条件是指船舶在实际条件下运行时的阻力,存在水流、波浪、风等。这些因素的影响很难测量或预测,因为这些条件一直在变化。

另一个定义的条件是试验条件。这在相对平静的水中进行。这是将船舶投入试验以查看造船师或造船厂是否已满足与船东签订的合同中规定的所有义务的时候。其中之一也是为了确保船舶能够达到最佳速度。

鉴于造船师必须知道在建造船舶之前必须克服多少阻力,必须想出一些方法来获得此数据。为此,我们必须了解导致这种阻力的原因。因此,我们研究阻力的组成部分。

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