興波阻力

船航行時興起重力波引起的阻力

興波阻力，是指船舶航行時興起重力波引起的阻力。其值除與船長、船型和船舶航行方式有關外，還隨航速而增大，高速船興波阻力可佔總阻力50%左右。減小興波阻力的主要途徑是改進船型，即使船體各局部興波疊加后所對應總體興波達到最小(如採用雙體船型、加裝球形首等)；或改變航行方式，船舶若能脫離水面騰空航行或潛水航行，則因水面無波浪興起也可避免產生興波阻力。

1概念理解 2產生原因 3影響因素

4減小方法

概念理解

船舶等浮式結構物在水面或近水面上航行時，物體後面會興起波浪。顯然這個波浪的能量是由運動物體對水體做功提供的，因此物體將由於興波而遭受阻力，這就是所謂的“興波阻力”。

設物體是二維的，勻速運動速度為u，則運動引起的興波傳播速度。單位時間內新增波的能量為，此波能由兩部分組成：一部分來自物體單位時間內為了克服興波阻力所做的功，另一部分則為原先形成的波轉移而來的能量。因此

對有限水深情況，，所以

對無限水深情況，，有

由此可見，物體在水面附近運動引起的興波阻力大小主要取決於波幅，減小興波阻力的主要措施就是要降低興波的波幅。

產生原因

船舶行駛時，船首對水施加壓力，把水劈開而前進，於是就激起了一組隨船前進的波浪，這就是首波。船尾在前進時，水中留出了一個低壓區，成為波谷，形成了一組由船尾引起的波浪，稱為尾波。由於船舶航行時，船體興起了首波和尾波，需要能量，形成了興波阻力。因為它是由於水的壓力變化而引起的，所以又叫做壓力阻力。

影響因素

船行波分船首波和船尾波，在船行波傳播中，如果船首波與船尾波在船尾處互相迭加，興波阻力就大；如果船首波和船尾波在船尾處互相抵消，興波阻力就小。所以興波阻力的大小，主要與航速和船長有關。航速越快，興波阻力越大。

隨波的船舶不斷有能量傳播下去，這個能量是靠船舶克服興波阻力做功得到的，船型與波速都對興波阻力有顯著的影響。興波阻力與粘性無關。

減小方法

為了減小興波阻力，在船舶設計時可以採用球鼻首，即把船著水線以下做成球鼻狀的流線型，利用球狀部分所形成的低壓，降低首波的高度，從而減小興波阻力，這是一種既經濟又有效的提高船速的方法。另外，在一定的設計航速下，適當選擇船的長度，可以減少興波阻力。遠洋船多採用球鼻船首型，就是為了調整船長，以達到減少興波阻力的目的。