破波阻力發現

船模在出現尾流邊界層外速度虧損現象的同時，總是發現，在船模首部有波浪破碎現象。但這兩者之間有無必然聯系呢？沿船側追溯上去，測量各斷面的動量損失，發現它們竟然基本上（在測量誤差范圍內）是相等的。這就使肯定了其間的聯系。邊界層外的動量損失是由船首破波引起的，并命名為破波阻力。

破波阻力產生

1.波浪在艏柱面向外翻卷；2.卷入空氣，出現白色泡沫；3.成項鏈狀“旋渦” necklace vortex；4.破碎后以湍流形式流向后方，留在尾流中，而不再以波浪能量出現，故可在尾流中測量。

破波阻力興波阻力

船舶在水面上運動時會擾動周圍的水從而使船體周圍的流體壓力分布發生變化，興起波浪。這種由于船體興波導致的船體前后壓力分布不對稱而產生的船舶運動方向上的壓差力稱為興波阻力。

從能量的觀點，因興波要消耗能量，船體要對水做功，根據力作用力與反作用力原理，水對船體的反作用力的水平分量就是興波阻力。

這里所說的興波和興波阻力是指船舶在靜止水面上運動時，由于自身運動而產生的興波及興波阻力，不包括外界如過往的船只、陣風等作用在水面上興起的波而產生的阻力。

興波阻力在船舶阻力中占有重要位置。通常興波越大，興波阻力就越大，同時興波對堤壩等結構物和過往船只等產生沖擊作用。興波阻力隨航速的增高而增大，對于高速船，興波阻力占總阻力的一半左右。

破波阻力船行波

船行波在船舶行駛過后，留在船體后方并不斷向外傳播的波浪。由船行波而產生的阻力稱為波型阻力，它是興波阻力的主要部分。2100433B

船舶阻力通常分為兩大類：一是基本阻力，二是附加阻力。基本阻力是新出塢的船（不包括附屬體）在平靜水面行駛時之阻力。基本阻力分為摩擦阻力、粘壓阻力、興波阻力和破波阻力。附加阻力分為附體阻力、污底阻力、空氣阻力和洶濤阻力 。

破波阻力是六十年代新發現的阻力成分。特點：①是由于自由面引起的。將重疊模進行深水拖曳并進行尾流測量，沒有發現次尾流區。②破波阻力隨Fn增大而增大，而且服從Froude的比較定律，即Fn數相等時，破波阻力系數相等。③豐滿船破波阻力較大，壓載情況下破波阻力要比滿載時大，因為壓載時B/T值增大。-破波阻力除了與船型有關外，主要與B/T和進流段長度有關。減少B/T，增大進流段長度，將能明顯減少破波阻力。-理論和實驗都證明，采用球鼻型船首能減少破波阻力，主要原因是減少船首波的陡直程度，而且球鼻型的船首在輕載（壓載）時效果較大。

船在航行時候會產生興波阻力，船舶航行時使水面產生波浪，在船首和船尾附近各發生一組波系。每組波系包括橫波和散波。橫波大致垂直于航向，散波同航向斜交，船波起伏的能量由船體供給，消耗了一部分推進船舶的功率。對船來說相當于克服一定的阻力，這種阻力叫興波阻力。

圖1是一艘遠洋貨輪空艙航行的照片，球鼻艏位于船頭處，就是船頭吃水線下方紅色區域那個大大的突出。

膠帶在直線區段的運行阻力，是帶式輸送機運行阻力的主要成分。它包括基本阻力和傾斜輸送時的傾斜阻力。僅就基本阻 力進行分析，基本阻力由下列各種阻力組成：( l) 托輥旋轉阻力；( 2) 壓陷阻力；( 3) 膠帶反復彎曲的變形阻力與物料的擠搓阻力；( 4) 組合阻力。

( l) 項阻力，是托輥運動部分旋轉而產生的阻力，它產生于相對運動處，計算時是變位到托輥表面：( 2 ) 、( 3 ) 、 ( 4) 項阻力，是膠帶在托輥表面作相對運動時產生的阻力，如能降低以上兩類阻力，可節省大量的電能。

基本阻力單托輥旋轉

1 測試原理

測試的基本原理是：托輥外圓上搭放一 尼龍繩，繩的下端各懸掛G₁一 G₂ 的重物，當順時針旋轉托輥心軸時 ，則托輥心軸給予托輥管體以順時針摩擦力，G₁ 為相遇點處將上升，G₂ 為分離點處則下降，設該摩擦力為F₁，在 G₁ 邊逐次掛鉤碼，直至掛到G₁、G₂ 兩邊高度相等的平衡狀態，即托輥外圓保持靜止不轉為止。

2 旋轉阻力公式推導

托輥旋轉阻力的計算公式與測試方法有密切關系， 測試托輥旋轉阻力的方法很多，根據測試原理可分吊線法、慣性法、滾動法、光學擺桿法、稱量法及平衡法等。采用平衡直接測量法 。設托輥內軸承阻力為f ，根據杠桿 ( 輪軸 ) 原理。可得計算公式為F_IR= f r 。

基本阻力膠帶運行

測試方法

膠帶運行基本阻力測試是在實驗室建成的線摩擦驅動帶式輸送機上設計了一種懸吊架測試裝置。

測試時把被測托輥10裝在托輥架11上，托輥架用柔軟的細鋼絲繩3與拉力傳感器5以及松緊螺旋扣4 連接后懸吊在定滑輪2上。帶式輸送機橫梁上裝有阻力測 力傳感器6，測試前把它調整到緊密接觸被測托輥架前端的平面上 ，當開動電機膠帶等速在托輥上運行時，由于膠帶與托輥間存在摩擦阻力則帶動托輥架向前移動。使托輥架緊緊頂在測力傳感器上，傳感器受力變形，并使貼在其上的電阻應變片變形，用電阻應變儀和示波器進行記錄測量， 該力就是托輥架 一段長度上膠帶運行的基本阻力。