
【机】 area of water surface
dip; immerse; soak; steep; swim
【医】 dip; immerse; immersion; infusion
surface; water
accumulate; amass; long-standing; product; store up
【医】 product
浸水面积(Jìnshuǐ Miànjī)是船舶与海洋工程领域的专业术语,指船体在设计水线下与水接触的实际表面积。其标准英文对应词为wetted surface area(缩写:WSA),在船舶流体力学和阻力计算中具有核心地位。
几何定义
浸水面积指船舶静浮于水中时,船体水下部分与水接触的总表面积。该面积随船舶吃水、纵倾角变化而动态变化,是计算摩擦阻力的关键参数。
来源:《船舶设计手册》(国防工业出版社)
工程意义
该参数直接影响船舶摩擦阻力(约占总阻力的50%-80%),计算公式为:
$$ R_f = frac{1}{2} C_f rho V S $$
其中 ( S ) 为浸水面积,( C_f ) 为摩擦系数,( rho ) 为水密度,( V ) 为航速。
来源:《船舶原理》(上海交通大学出版社)
《英汉船舶近海工程词典》(上海译文出版社)
浸水面积:wetted surface area. 船舶水线以下与水接触的表面积,用于阻力与推进计算。
《海事汉英分类词典》(大连海事大学出版社)
浸水面积:wetted surface. 船舶设计术语,指船体浸没部分的湿表面积。
船舶设计优化
通过减小浸水面积可降低燃油消耗,现代船型采用球鼻艏、艉部优化设计以控制该参数。
案例:集装箱船采用窄方艉设计减少浸水面积5%-8%(中国船级社《船舶能效设计指数导则》)
船模试验标准
国际拖曳水池会议(ITTC)要求船模试验中精确测量浸水面积,换算公式为:
$$ S{ship} = S{model} times lambda $$
其中 ( lambda ) 为缩尺比。
来源:ITTC 2017 Recommended Procedures
注:相关标准可通过国际标准化组织官网(iso.org)或中国标准在线服务(gbonline.cn)查询完整内容。
浸水面积(或浸湿面积)是工程和水利领域中描述水体与接触面相互作用范围的重要概念,具体解释如下:
浸水面积指水体在特定条件下(如满水试验、自然积水等)与容器或地面接触的湿润区域面积。例如,水池满水试验中,水渗入池壁和池底形成的湿润区域面积,或自然环境中因排水不畅形成的积水区域范围。
根据容器形状和场景不同,计算方式有所差异:
圆形水池
使用公式:
$$
A = pi r cdot arcsinleft(frac{r-h}{r}right) - (r-h) sqrt{2rh - h}
$$
其中,( r )为水池半径,( h )为水面高度。
适用场景:需精确计算水位变化对渗水面积的影响,如清水池设计。
矩形水池
简化为:
$$
S = left(1 - frac{text{水位高度}}{text{池深}}right) times text{池底面积}
$$
适用场景:快速估算水位与池深的比例关系对浸湿面积的影响。
满水试验渗漏计算
结合表面积与水位变化:
( Q = frac{A_1}{A_2} left[ (E_1 - E_2) - (e_1 - e_2) right] )
其中,( A_1 )为水池表面积,( A_2 )为总浸湿面积,( E )和( e )分别为池内、外水位变化值。
注:以上信息综合自网络资料,具体应用建议结合实测数据或专业规范。
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