《流体力学》课程教学资源（PPT讲稿）流体力学与造船

流体大 与

船,人类最早的运输工具之一。它 连接了七大洲,把文明传向世界。在科 学知识的海洋里,我们乘坐探索之船, 向那片未知的水域驶近

船，人类最早的运输工具之一。它 连接了七大洲，把文明传向世界。在科 学知识的海洋里，我们乘坐探索之船， 向那片未知的水域驶近

第一部分

浮体的平衡 船舶正常的行驶情况是漂浮于水 面,在此情况下船身要受到向上的浮 力和向下的重力。 G B 作用在船体上的力

浮体的平衡 船舶正常的行驶情况是漂浮于水 面，在此情况下船身要受到向上的浮 力和向下的重力

册身保平衡的条件 由物体的平衡条件—受到的力 大小相等且方向相反—我们可以 得到船身(浮体)的平衡条件 (1)重力与浮力大小相等且方向相 反 (2)重力与浮力的作用点在同一条 铅垂线上

船身保持平衡的条件 由物体的平衡条件——受到的力 大小相等且方向相反——我们可以 得到船身（浮体）的平衡条件： （1）重力与浮力大小相等且方向相 反； （2）重力与浮力的作用点在同一条 铅垂线上

浮体的稿定(1) 由于船舶的载重一般在水平面上,所以船舶的重心 般位于浮心以上。如果重心与浮心重合,船舶在受 到外力作用的时候就会偏转一个角度,使浮心离开重 心而产生一个能使船舶恢复到原来位置的力矩(复原 力矩)。 W WIMo 图b

浮体的稳定（1） 由于船舶的载重一般在水平面上，所以船舶的重心 一般位于浮心以上。如果重心与浮心重合，船舶在受 到外力作用的时候就会偏转一个角度，使浮心离开重 心而产生一个能使船舶恢复到原来位置的力矩（复原 力矩）

浮体的稳定(2) 有时候,在船舶所受到的外力消除 之后,却产生了一个使其继续转动的力 矩,结果将使物体翻倒,不再恢复原位。 这种情况一般发生在船舶的重心与浮心 重合的情况下。所以,为了安全,船舶 的重心应尽量保持在浮心之上

浮体的稳定（2） 有时候，在船舶所受到的外力消除 之后，却产生了一个使其继续转动的力 矩，结果将使物体翻倒，不再恢复原位。 这种情况一般发生在船舶的重心与浮心 重合的情况下。所以，为了安全，船舶 的重心应尽量保持在浮心之上

船的性的订论 对船的稳性的讨论分为小倾角稳性(10至15 度)和大倾角稳性(15度以上)两种情况。前者 主要由横稳性髙GM决定。对后者来说,若装载状 态一定,则复原力臂仅随倾角变化,这种情况下 的曲线被称为静稳性曲线。小倾角稳性如图e所示, 静稳曲线如图f。 M G R 图e

对船的稳性的讨论分为小倾角稳性（10至15 度）和大倾角稳性（15度以上）两种情况。前者 主要由横稳性高GM决定。对后者来说，若装载状 态一定，则复原力臂仅随倾角变化，这种情况下 的曲线被称为静稳性曲线。小倾角稳性如图e所示， 静稳曲线如图f。 船舶稳性的讨论

航行中的意外情加 船舶在航行时不可能一帆 风顺,经常会有意外情况 发生。因此,在设计船的 时侯,就要考虑船在破损 时保持平稳、安全状态的 能力。船舱进水时,船重 增加了,船身就要下沉, 吃水增加。当增加吃水所 获得的浮力等于淹进水的 重量时,船就不再下沉, 达到平衡状态。此时的船 舶不但吃水增加了,而且 可能产生倾斜

航行中的意外情况 船舶在航行时不可能一帆 风顺，经常会有意外情况 发生。因此，在设计船的 时侯，就要考虑船在破损 时保持平稳、安全状态的 能力。船舱进水时，船重 增加了，船身就要下沉， 吃水增加。当增加吃水所 获得的浮力等于淹进水的 重量时，船就不再下沉， 达到平衡状态。此时的船 舶不但吃水增加了，而且 可能产生倾斜

水船壁 针对船舶航行时可能出现的意外情况, 专家们设计了水密舱壁(图9)。在船 破损时它可将水限制在一定范围内而不 至于蔓延到全船。 水密甲板 水密舱壁 外底内底 图

水密舱壁 针对船舶航行时可能出现的意外情况， 专家们设计了水密舱壁（图g）。在船 破损时它可将水限制在一定范围内而不 至于蔓延到全船