编者按
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可控被动式减摇水舱设计原理
减摇水舱是基于“双共振”的原理设计的,即减摇水舱内水流的振荡周期与船舶的固有横摇周期相同(谐摇现象),且波浪对船舶的横摇力矩(扰动力矩)和减摇水舱内水流对船舶的减摇力矩两者的相位相反,互相抵消,从而取得较好的减摇效果。附图为双共振时三者之间的相位关系。装有减摇水舱的船舶,在谐振点时,其减摇效果最为明显。当波浪力矩频率偏离船舶固有频率时,减摇效果下降,并呈现双峰现象,且在低频波浪力矩下,出现增摇现象。

船上装有水舱时,船的横摇运动与舱内水的运动相互影响,在不同频率波浪力矩激励下,装有减摇水舱情况下的船舶横摇响应见下图。
减摇水舱减摇效果不规则波浪中可达30~60%,并且不受航速影响,特别适用于在低航速或停泊状态下有平稳性要求的船舶。
减摇水舱的减摇能量来源于船的摇摆,装置能耗很小。
可控被动式减摇水舱通过控制设备,使舱内水振荡产生力矩尽可能大,且相位差尽量接近180°,以充分发挥水舱的减摇能力。当船在波浪的作用下发生横摇时,水舱内的水随船被动摇荡,控制装置(气阀或水阀)调节舱内水的摇荡在相位上大约滞后于船的横摇90度,此时两边舱内水位差产生的对船的作用力矩在相位上大约滞后于波浪作用力矩180度(即反向),水舱起减摇作用。在波浪力矩频率偏离船舶固有频率时遭遇低频波浪时,通过控制装置关闭减摇水舱,避开增摇区间,提高船舶安全性和船员舒适性。
信息来源:《减摇装置技术培训教材》
——上海衡拓船舶设备有限公司
编辑 | 甄政
审核 | 罗德红

