基于静稳性曲线的圆弧型风帆面积估算,这是一篇与风帆论文范文相关的免费优秀学术论文范文资料,为你的论文写作提供参考。
风帆论文参考文献：
摘 要：为克服目前风帆助航船风帆面积计算的不足,从船舶稳性角度出发,基于静稳性曲线的稳性裕量,首先从理论上推导出圆弧型风帆面积的估算公式,再结合一艘载质量为48 000 t 的散货船,借助Excel工具,用该方法进行风帆面积的估算.经验算发现该方法能满足稳性要求,表明该方法可为大型风帆助航船的风帆面积计算提供参考.
关键词：风帆面积； 圆弧型风帆； 静稳性曲线； 估算公式； 风帆助航船
中图分类号： U661.2；U674.926文献标志码： A
上海市科学技术委员会重点项目（08210511800）；上海海事大学研究生创新基金（GK2013037）
作者简介： 唐娟娟（1990—）,女,上海人,硕士研究生,研究方向为船舶动力装置及仿真技术,（E-mail）etmol150@126.com；
胡以怀（1964—）,男,江苏高邮人,教授,博导,博士后,研究方向为船舶系统仿真、新能源应用,（E-mail）yhhu@shmtu.edu.cn
0引言
在全球绿色船舶开发的热潮下,世界各地出现不少关于风帆助航的研究,并有不少风帆助航船投入运营.风帆的面积大小对船舶推力及节能效果有直接影响,对船舶的稳性和操纵性也有影响,即风帆面积越大,给船舶稳性维持和船舶操纵带来的困难就越大,因此在设计风帆时需要合理考虑其制约因素,计算出合理的尺寸和面积.
国内外有几种传统的计算风帆面积的方法,其中一种是假定一定百分比的节能要求,初估风帆面积,然后校核其是否满足船舶稳性要求,此方法并不科学,也不能最大限度地利用风能.也有一些经验公式,如日本的S等于C·Δ2/3,德国的S1/2·Δ-1/2≤3.5等（其中S表示风帆面积,系数C视船舶的类型和航区而定,Δ为船舶排水量）,但这些公式都略显粗糙,不能确切反映风帆面积与船舶稳性的关系.我国传统的风帆面积计算公式是S等于CS·Δ2/3,陈顺怀[1]对其中的风帆面积系数CS进行回归分析,得到CS的回归公式,但该系数是通过选取一些中小型船舶的数据进行分析得到的,具有一定的局限性.
圆弧型风帆的空气动力性能比较优良,制造和操纵简便易行[2],最适用于排水量较大的大型远洋风帆助航船.稳性是限制风帆面积的最主要因素,因此本文利用静稳性曲线探讨在满足船舶稳性和使用要求的条件下,如何确定风帆面积.
3结论及展望
通过进一步计算发现,不同载况允许的最大风帆面积也不同,结合装载手册的其他载况数据,发现最小倾覆力矩越大,许用风帆面积也越大；此外,随着风速增大,为保证安全性,风帆面积就越小.为充分利用海上风力,可绘制不同载况和海况下允许的最大升帆面积（极限升帆面积曲线）,再根据风速、航速和载况及时迅速地调节风帆作用面积以保证稳性.实际上,在风帆宽度一定的前提下,可以通过调节风帆的高度调整风帆面积,以适应不同载况和海况下风帆助航船的稳性要求.
本文提供一种风帆设计及面积估算的方法,可供编制风帆稳性自适应程序[15]之用.另外,还需要进一步开展以下研究：
（1）考虑加装风帆时船舶重心的影响,并对装载资料中提供的静稳性曲线进行修正；（2）对风帆之间的相互干扰进行定量研究.
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（编辑贾裙平）
结论：关于本文可作为风帆方面的大学硕士与本科毕业论文风帆论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。
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