帆船的工作原理是怎样的？

1. 帆船的工作原理是怎样的？

2. 船帆的工作原理

船只借助帆的每一面所产生的力量沿着迎风方向移动． 迎风面的正向力量（推力）和背风面的负向力量（拉力）合在一起形成了合力，这两种力量都作用于同一方向．在1738年，科学家丹尼尔·伯努利发现，气流速度与周围自由气流成比例增加，从而导致压力的降低，而这可令气流速度更快． 这种情况在帆的背风面发生即空气流动速度加快并在帆的后面形成低压区域．为什么空气会加速？空气与水一样，都是流动的． 当风汇聚并且风被帆分开时，一些风附着在凸起面（背风面）并将帆扯起． 为了其上“未附着”的空气穿过帆，帆必须向不受帆影响的气流外弯曲． 但此类的自由气流往往保持其直线流动并妨碍航行． 自由气流和弯曲的船帆合在一起形成了一个窄道，起初的气流必须从中经过． 因为它不能自行压缩，所以空气必须加速以从该窄道挤过． 这就是气流速度在帆的凸起面增加的原因．一旦发生这一情况，伯努力的理论就得以生效． 窄道中增加的气流要快于周围的空气，并且在气流速度加快的区域压力将下降．这就产生了链式反应．随着新的气流接近最先着风之帆缘并分开，它更多地流向背风面——气流被吸引到低压区域并被高压区域所排斥． 现在即使更大块的空气也必须更快地挤进凸起帆面和自由气流形成的窄道，这令空气压力更低． 这一情况不断发展直至达到现有风力条件的最大速度，并且在背风面形成最大低压区域． 请注意，只有在气流达到曲面（弦深）的最深点后气流才增加． 在达到这一点之前，空气不断汇聚和加速． 超出这一点后，空气分开并减速，直到再次与周围空气速度相当．在其间，在帆的迎风面发生相反的情况． 随着更多的空气流过背风面，迎风面上流过帆的凸起面和自由气流之间的扩展空间的空气将减少．由于这些气流四散流动，所以其流速下降到比周围空气还低的速度，这导致压力增加．在了解了这些潜在的力量之后，我们如何在实际中借助这些力量来使船只移动呢？ 我们需要在风帆和风之间建立理想的关系，使风不但加速流动，而且可以沿着帆的凸起面流动． 船帆和风之间的这一关系的一部分称作迎角． 描绘与风平直的船帆． 空气均匀分开到每一面上 － 船帆下垂而不是充满成弯曲形状，空气没有加速以在背风面形成低压区域，并且船只没有移动． 但如果船帆与风向刚好成正确角度，则船帆会一下子充满风并产生空气动力．迎角的角度必须十分精确． 如果该角度保持与风太近，则船帆的前部将“抢风”或摆动． 如果其角度太宽，则沿着帆的曲面流动的气流将分开并且周围的空气重新聚合． 这一分离产生了旋转空气的“停转区域”，导致风速下降、压力增加． 因为船帆的曲率将始终导致帆的尾端与风向所成的角度大于与最先着风之帆缘所成角度，所以帆的后缘的空气不能沿着曲面流动并返回周围自由空气的方向． 理想上讲，在气流到达帆的后缘前不应开始分离． 但随着船帆的迎角加宽，分离点逐渐前移并将其后的一切保留在停转区域．除了迎角保持正确角度以使空气能够顺利通过外，关于风与帆关系的另一重要因素就是船帆必须具有正确的曲率，以保证空气始终附着在船尾． 如果曲线太小，则气流将不弯曲，并且将不会产生导致速度增加的压挤效果． 如果曲线太大，则气流不能被附着． 因此，只有在曲率不太大并且迎角不太宽的情况下才能发生分离．这样，我们现在就知道风帆压力是如何在理论上和实际中形成的． 但这些压力是如何令船只前行的呢？ 让我们更深入地了解其中的奥妙．在海平面上，每平方米的气压是 10 吨． 当船帆的背风面上的气流增强时，您从上文可以知道气压将下降． 假定每平方米将下降 20 千克． 同样，迎风面上的气压将增加 － 假定每平方米增加 10 千克（请记住，下拉压力强于推送压力）． 并且即使背风压力是负向并且迎风压力是正向的，它们都作用于同一方向． 因此现在我们每平方米约有共 30 千克的压力． 将其乘以 10 平方米风帆大小，我们在该风帆上已产生了共 300 千克的合力．船帆上的每一点都作用了不同的压力． 压力最强处位于弦深处，即船帆曲面最深处． 这也是气流最快和压力下降最大的地方． 随着气流向后移动并分离，力量也随之减弱．这些力量的方向也会更改．在船帆的每一点上，该力量与帆面保持垂直． 船帆前部的力量最强处也在最前方向上． 在船帆的中部，力量更改为侧方向，或倾斜方向．在船帆的后部，随着风速的下降力量也逐渐减弱，并导致向后方向或往后拉的方向．船帆各处上的压力都可以计算出来，以便确定其每一面上前部、后部和牵引部位的相对力量． 因为向前的力量还是最强的，所以施加在船帆上的合力还稍偏向前的，但主要是侧方向． 增加船帆作用以获得更多向前的驱动力还导致侧向力的更大的增加． 因此，当风施加在侧面的力量达到最大时，船只是如何前行的呢？ 这涉及船帆与风的迎角，还涉及船只与水的阻力问题．合力的方向与帆弦近乎垂直． 当帆弦与船只的中线平行时，主要力量几乎完全施加在侧面． 但是，如果船帆成一点儿角度，以便船帆产生的力量稍微向前，则船只本身会立即前行． 这是为什么呢？ 船的中线（即龙骨）作用于水的方式类似于船帆作用于风的方式． 龙骨产生的力量与船帆倾斜力相反的力量 － 它使船完全保持船帆形成的力量的方向． 并且尽管风帆合力始终作用于迎风的那面，但正确的迎角将使船只前行．船帆的角度距离船体中线越远，着力点施加于正面相对于施加于侧面的数量越多．将正向力量的稍微调整与水相对于空气的反向力量结合起来，我们将令船只迎风前行，因为现在水流的阻力最小．

3. 帆船原理

帆船原理，即帆船航行的一般规律。

顺风行驶在一般人的想法中应该是最正常的行驶方式了，风从后方来，推动船只向前行，有如人说"一帆风顺"一般，但对小帆船的入门水手而言，顺风却是具有相当难度的，问题在于顺风时，风的来向和船平行，没有横向的压力作为平衡之用，很容易因为失去平衡而翻船，开始入门的人大约须要16小时以上的航行时数才能适应。
帆船种类
横帆船只，不能张成有效弧形的帆，是没有逆风航行能力的，这些船只航行于大海上，往往要靠依照季节改变方向的贸易风，才能有去有回。

纵帆船只，像现代的帆船，都拥有良好的逆风航行能力。

4. 帆船原理的介绍

帆船原理，即帆船航行的一般规律。顺风行驶在一般人的想法中应该是最正常的行驶方式了，风从后方来，推动船只向前行，有如人说一帆风顺一般，但对小帆船的入门水手而言，顺风却是具有相当难度的，问题在于顺风时，风的来向和船平行，没有横向的压力作为平衡之用，很容易因为失去平衡而翻船，开始入门的人大约须要16小时以上的航行时数才能适应，

5. 帆船的作用是什么

帆船是继舟、筏之后的一种古老的水上交通工具，起到载人作用。
如果是单装帆,就是没有其他动力，那帆船就是起动力作用。如果有动力，并且强劲，那么就起省燃料作用，或起应急措施动力作用，如果动力不是很足，那么就是起辅助动力。
帆船不能完全正面顶着风航行。一艘长12米的帆船可与风向成12－15度的夹角逆风行驶。如果要正面迎着风的方向前进，必须以“之”字形路线航行。逆风行驶时，船与风向的夹角越小，速度越慢。舵手若以角度较大的“之”字形路线航行，船速会加快，不过航程会更长。

扩展资料
帆船各部件的作用：
绞盘
当控制船帆的绳索（朝脚索或者吊素）负荷过重的时候，可以使用绞盘分担负重。
千斤索
千斤索从帆脚杆底部一直拉升到檐顶，之后再拉到申板上，并进行调整。在主帆放低时，千斤索对帆脚杆起支撑作用；但扬帆后，千斤索则保持松弛状态。
帆柜
用腾颈设备将帆固定于桡杆，用来固定支撑主帆底部，主檐帆操纵索用于控制主帆角度。
救生素
船两侧从船首围栏到船尾围栏各有一条救生素，穿过支柱固定在甲板上。
侧支索
为梳杆提供侧向支撑横支杆，扩大侧支索与檐杆的角度，以支撑梳杆前檐支索，从船头一直拉升到檐顶，和后稳支索（从桅顶到船尾）一起支撑前后桅杆。
船头围栏
船头围栏为坚固金属架，它可使前甲板更安全。围栏上还装有前导航灯。
锚井
自动排水井，位于船头围栏后，用于放置锚缆、锚等。
参考资料：百度百科-帆船

6. 帆船原理的航行原理

帆船的动力来源﹕一般人对于帆船往往会有一个错误观念，以为帆船是被风推着跑的。其实帆船的最大动力来源是所谓的---『白努利效应』，也就是说当空气流经一类似机翼的弧面时，会产生一向前向上的吸引力，也因此，帆船才有可能朝某角度的逆风方向前进。而正顺风航行时，白努利效应消失，船只反而不能达到最高速。帆船的航向限制与效益﹕但帆船的航向也不是完全没有限制，在正逆风左右各约45度角内，是无法产生有效益的前进力的，但是太顺风也不是很好的，这时白努利效应消失，船速在再度慢下来，同时也进入不稳定状态。而有逆风航行能力的船，若要往逆风方向前进，必须采取Z字形的路线才能到达目的地。

7. 帆船航行的原理是什么？

1.帆船的动力来源。帆船的最大动力来源是“白努利效应”，也就是说当空气流经一类似机翼的弧面时，会产生一个向前向上的吸引力。因此，帆船才有可能朝某角度的逆风方向前进。而正顺风航行时，“白努利效应”消失，船只反而不能达到最高速。
2.帆船的航向限制与效益。但帆船的航向也不是完全没有限制，在正逆风左右各约45度角内，是无法产生有效益的前进力的。
但是太顺风也不是很好的，这时“白努利效应”消失，船速会再度慢下来，同时也进入不稳定状态。
而有逆风航行能力的船，若要往逆风方向前进，必须采取Z字形的路线才能到达目的地。
所以，不能张成有效弧形的帆，是没有逆风航行能力的。这些船只航行于大海上，往往要靠依照季节改变方向的贸易风，才能有去有回。像现代的帆船，都拥有良好的逆风航行能力。

8. 帆船原理的帆船构造

材质:玻璃纤维,铁壳,木质,古时埃及人还有草船,亚洲人有竹筏等..长度:船的速度和其长度有密切的关系,故常在型号中载明,例如 J24 即是指 24呎的 J Boat.桅杆:在杂志上我们常可看到单桅,双桅,甚至三桅的帆船,指的就是桅杆的数量.船身:帆船的船身由玻璃纤维制成，大部份的船为单船身,但也有双船身,三船身的设计,Hobbie cat 即为双船身的设计,故速度快,风况佳时,小马力的快艇可追它不上.