V B = V s - ΔV 式中 V B——风浪天时的航速; V s——无风浪时的航速; ΔV——风浪影响造成的航速减额。根据以上分析,由于风浪天船舶阻力增加,船舶的航速下降,螺旋浆进程比λp减小,从而螺旋浆特性曲线变陡,机浆的配合特性也将随着发生变化。 1)风力对机桨配合特性的影响 a、b、c分别代表船舶在轻浪顺风、无风、大浪逆风航行时的螺旋浆特性,曲线I和II分别为主机全负荷特性和部分负荷特性。在无风航行时,机浆配合点为 2,在逆风时配合点将变为 3,此时应注意不能盲目加大油门以防止超负荷。当船在无浪或轻浪顺风航行时,船舶附加阻力ΔR可能变为负值,即航速将得到增加,机浆配合点为 1,为防止主机超速必须要减小油门,使机浆在配合工况点 4下工作。 2)船舶纵摇对螺旋桨扭矩和推力的影响在风浪天航行时,船舶的摇摆起伏使螺旋桨处于随摇摆周期而变化的斜水流中工作,斜水流增加了螺旋桨的扭矩和推力,其增加值大小随斜水流的角度和摇摆周期而变。例如:排水量为 2000 t, V S =20 节; n=230r/min 的船舶,在 6~7 级风的海面航行时,经计算船舶在纵向摇摆时,螺旋桨的扭矩和推力的周期性变化如图所示。 3)舵角对航速和推力的影响在风浪天中航行时,为了消除侧面风对航向的影响, 要采用舵效来补偿,从而使船舶附体阻力增加,航速降低。如图为偏舵航行时航速和推力同舵角的关系。当舵角为 30o,航速降为 92% 额定航速。舵角对主机转速的影响非常明显,使用大舵角将使主机转速比原来转速下降 5% 以上。 4)风浪对航速和推力的综合影响船舶在大风浪天航行时,除顶风、汹涛、摇摆和用舵使船舶阻力增加外,因船尾摇动使螺旋桨周围水区产生附加扰动,螺旋桨的推进效率将降低。风浪对推进装置的综合影响如图所示,在 9级风下,航速在0.7 无风航速时,螺旋桨的扭矩已达额定值,而推力则增加 50% 。
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