中橫剖面係數（midship section coefficient）是指船中橫剖面浸水面積與其相對應的水線寬和吃水的乘積的比值。也等於方形係數除以棱形係數。表示船中橫剖面的肥瘦程度。
基本介紹
- 中文名：中橫剖面係數
- 外文名：midship section coefficient
- 值：方形係數除以棱形係數
- 表示：船中橫剖面的肥瘦程度
- 一級學科：船舶工程
- 二級學科：船舶術語
簡介,特點,棱形係數、方形係數和中橫剖面係數關係,
簡介
中橫剖面係數是指中橫剖面在水線（常指設計水線）以下的面積（
）與對應的水線寬（B）和型吃水（T）的乘積所表示的矩形面積之比。常用
表示：
特點
中橫剖面係數比值較大，對加大裝載量和減小吃水有利，但比值過大則阻力增大。木帆船較好的船型，中橫剖面係數為0.8～0.88。圓弧杓型剖面係數較大，且利於減少阻力，折角的型剖面係數次之，梯型剖面係數較小，且對穩性不利。在船舶設計中，常通過改變中橫剖面係數來調節船的棱形係數，從而控制船的排水體積沿船長的分布。
圖1
圖1棱形係數、方形係數和中橫剖面係數關係
對一定排水量和長度的船，棱形係數大者表示排水量平均分布於船的全長，所以船的兩端較鈍。棱形係數小者表示排水量集中於船的中央部分，所以其兩端較尖。若船的排水量和長度不變，棱形係數對摩擦阻力的影響很小，但對剩餘阻力的影響很大。圖1(e)為泰洛船型在各種不同棱形係數時的剩餘阻力曲線。在低速度時，約
（約
），雖棱形係數小者剩餘阻力也小，但其影響微小。在中等速度時，
約在0.60至1.0之間，棱形係數越小者剩餘阻力越低。在高速度時，約
（約
），棱形係數大者剩餘阻力常反小。其解釋為在低速和中速時，興波作用主要在船的兩端，愈尖銳者興波阻力愈小。設計時對棱形係數的選擇應隨速度的增加而減小，以免處於阻力增加過快之處，見圖1(f)。在高速度時，整個船體都有興波作用，所以船中央部分不宜過大，棱形係數反需略增。
圖2
圖2由圖1(a)、(b)、(c)和(d)可見，在
時，
對
的影響遠較排水量長度係數為大；其排水量長度係數自50變為250，最大最小相差5倍，而
僅由0.5變至0.8。圖2可提供此問題的解釋。因在低速和中速時，由橫剖面面積曲線兩端坡度決定的尖銳程度對興波阻力起決定性作用，而其中段的肥瘦程度則較次要。雖曲線兩端的坡度隨排水量長度係數增加而增加，但較隨所增加大為緩慢。又當增加時，排水量維持不變，而在排水量長度係數增加時，排水量也隨之增加，所以因曲線兩端坡度增加致增加的興波阻力對單位排水量阻力而言的影響自當大為減弱。在高速度時，因全船都有興波作用，排水量長度係數較為重要。
圖3
圖3以低速長比運動的船主要是摩擦阻力，對一定排水量希望其濕面積較小，而在高速長比時則興波阻力漸見重要。這樣就形成在低時的短而豐滿的船形，當增大時的長而瘦削的船形。圖3為桑地給出的棱形係數和排水量長度係數的設計範圍。
圖4
圖4若船的排水量長度係數一定，則由泰洛標準組阻力曲線可見，對每一數值有一最佳
值，其時船的剩餘阻力為最低。一般說來，在1.0以下時，最佳
值約在0.5至0.55之間；以後隨
而迅速增大，當
時最佳
值約為0.65，當
時仍再略增。圖4為貝脫給出的理論上最佳與實踐上最佳的比較。在實踐上一般
的低速和中速度船屬民用船。由於民用船的剩餘阻力所占比重較小，所以就經濟價值出發所用的較理論上最佳值為高，在高速軍艦，因須照顧其在巡航速度時的經濟性能，所以所用較最佳值常反低。
因速度較低的船的中橫剖面係數都無大差異，又方形係數為排水量與主尺度間的津梁，所以若選定
即連帶將選定。為便利計，一般民用船設計時，在決定長度後，其次即將
選定。速長比不超過1.0時，速度越大，
應越小。下列亞歷山大公式為最常用的公式之一：
對於試航速度
對於服務速度
對一定的或，若速長比超過上式中相應的
，則速度處於阻力增加過快之處，換句話說速度對此船形而言為“過快”，這相應的叫臨界速長比。
圖5
圖5若船的排水量、長度、和
都維持不變，僅改變中橫剖面係數
並依相當比例改變其寬度和吃水以保持一定的中橫剖面面積，這樣可察驗對阻力的影響。。
根據泰洛試驗結果，雖在0.70至1.10很大的範圍內變化，但其的差別很微。泰洛所試驗的船模的
，圖5為其所試驗的船模中兩種極端中橫截面形狀。
基於上述泰洛的試驗結果和其他類似的試驗結果，可見對
的影響很不重要。總之在普通船形，對阻力實際上幾無影響。所以常用相當肥滿的中橫剖面，在一定的方形係數下可使船的兩端較尖，以期降低興波阻力。但對於速度較高也就是方形係數較小的船，用大的中橫剖面係數在繪製型線圖時要使型線曲度變化緩和將感困難，因之小者其也需略小。圖6為各方面提出的一般民用船的對的關係。
圖6
圖6
