58000dwt散貨船的船模試驗(yàn)【畢業(yè)設(shè)計(jì)】

1、<p>　　本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要2</b></p><p><b>　　1緒論4</b></p><p><b>　　1.1簡介4</b></

2、p><p>　　1.2本課題研究的背景及意義4</p><p>　　1.3 國內(nèi)外研究發(fā)展?fàn)顩r4</p><p>　　1.4 拖曳水池的介紹及實(shí)船、船模參數(shù)6</p><p>　　2 船模阻力試驗(yàn)9</p><p>　　2.1 船模阻力試驗(yàn)簡介9</p><p>　　2.2 傅汝德法與三因

3、次換算法的比較分析10</p><p>　　2.3 三因次法的介紹10</p><p>　　2.4 船模阻力試驗(yàn)及三因次換算過程11</p><p>　　2.4.1 船模試驗(yàn)準(zhǔn)備過程11</p><p>　　2.4.2 船模阻力試驗(yàn)方法12</p><p>　　2.4.3 船模阻力試驗(yàn)三因次換算過程13&l

4、t;/p><p>　　2.5 試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)與計(jì)算結(jié)果14</p><p>　　3 螺旋槳模型敞水試驗(yàn)19</p><p>　　3.1敞水試驗(yàn)的意義19</p><p>　　3.2 螺旋槳模型敞水試驗(yàn)的理論分析19</p><p>　　3.2.1 相應(yīng)表達(dá)式的解釋19</p><p>　　

5、3.2.2螺旋槳模型敞水試驗(yàn)的相似條件19</p><p>　　3.3測量儀器的使用及螺旋槳參數(shù)20</p><p>　　3.4 螺旋槳敞水試驗(yàn)的準(zhǔn)備22</p><p>　　3.5 試驗(yàn)實(shí)施過程及注意事項(xiàng)23</p><p>　　3.6 試驗(yàn)結(jié)果及計(jì)算過程24</p><p>　　4 船模自航試驗(yàn)26&l

6、t;/p><p>　　4.1 船模自航試驗(yàn)的目的26</p><p>　　4.2 自航試驗(yàn)的相似理論27</p><p>　　4.3 摩擦阻力修正值28</p><p>　　4.4 兩種常用自航試驗(yàn)方法29</p><p>　　4.4.1 純粹自航試驗(yàn)29</p><p>　　4.4.2

7、強(qiáng)迫自航法29</p><p>　　4.5 試驗(yàn)步驟31</p><p>　　4.6 試驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理和分析31</p><p>　　4.6.1 對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行速度修正31</p><p>　　4.6.2 繪制自航曲線31</p><p>　　4.6.3 推進(jìn)系數(shù)及其成分的分析計(jì)算32</p>

8、<p>　　4.6.4 實(shí)船性能預(yù)估35</p><p>　　4.7 自航試驗(yàn)總結(jié)38</p><p>　　5.總結(jié)與展望38</p><p><b>　　[參考文獻(xiàn)]40</b></p><p><b>　　致謝41</b></p><p>　　5800

9、0DWT散貨船的船模試驗(yàn)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文介紹了通過船模實(shí)驗(yàn)研究58000DWT散貨船快速性能的過程。以浙江海洋學(xué)院拖曳水池為試驗(yàn)場所，通過58000DWT散貨船船模及其槳模相應(yīng)的試驗(yàn)，測量并推算出船模、槳模相應(yīng)的快速性能，進(jìn)一步對實(shí)船的性能進(jìn)行預(yù)估。船模試驗(yàn)包括船模阻力試驗(yàn)、螺旋槳模型敞水試驗(yàn)和船模自航三大試

10、驗(yàn)。首先，進(jìn)行船模的阻力試驗(yàn)，對此試驗(yàn)測得結(jié)果進(jìn)行一系列的換算可以得到實(shí)船的總阻力和所需要的有效功率；其次，進(jìn)行螺旋槳模型的敞水試驗(yàn)，通過此實(shí)驗(yàn)所測結(jié)果，并結(jié)合相應(yīng)的公式可以得到螺旋槳模型的進(jìn)速系數(shù)、推力系數(shù)、扭矩系數(shù)、敞水效率等性能指標(biāo)，同時(shí)繪制處螺旋槳敞水性特征曲線；最后，進(jìn)行船模的自航試驗(yàn)，結(jié)合前兩個(gè)試驗(yàn)結(jié)果和本次試驗(yàn)所測結(jié)果，便可以對實(shí)船的推進(jìn)效率進(jìn)行分析，得出實(shí)船的性能預(yù)估數(shù)據(jù)。</p><p>　　[

11、關(guān)鍵詞] 船模；試驗(yàn)；阻力；敞水；自航；性能</p><p>　　The ship model test of 58000 DWT bulk carrier</p><p>　　[Abstract] This paper describes the ship model experiment to study the process of bulk carriers fast perfor

12、mance 58000DWT. At Zhejiang Ocean University towing tank do the 58000DWT bulk carrier ship model and its propeller mode test to measure and calculate the optimal and fast of them, and forecast further performance of the

13、real ship. Ship model tests include resistance test, open water test and self-propelled three trials. First of all, ship model resistance test , we can get the total resista</p><p>　　[Key Words] ship model;

14、test; resistance ;open-water; self propulsion test; fast performance</p><p><b>　　1緒論</b></p><p><b>　　1.1簡介</b></p><p>　　散貨船作為三大主流船型之一, 有著巨大的市場需求, 而我國在散貨船建造方面

15、擁有明顯的競爭優(yōu)勢。建設(shè)世界造船大國, 我們應(yīng)特別關(guān)注散貨船市場[1]。.船舶是一種價(jià)值浩大的工具，在建造船舶之前，需要經(jīng)過相應(yīng)的模型試驗(yàn)，來保證它建造完成之后有優(yōu)良的性能和效率。例如說能夠省燃料百分之二或百分之三，表面上看起來數(shù)目并不大，但是在這船舶整個(gè)壽命使用期間累積起來節(jié)省的航行費(fèi)用就很可觀了[2]。而通過船模試驗(yàn)來可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化船舶線型、降低船模阻力的目的，通過船模試驗(yàn)特別是船模自航試驗(yàn)可以到達(dá)配給船體最有效的主機(jī)和螺旋槳。因此，

16、船模試驗(yàn)應(yīng)受到我們高度的重視。</p><p>　　船模試驗(yàn)是研究船舶阻力及動(dòng)力性能最普遍的方法。目前關(guān)于船舶阻力方面的知識(shí)、設(shè)計(jì)應(yīng)用優(yōu)良船型的資料、估算阻力的經(jīng)驗(yàn)公式和圖譜絕大多數(shù)都是由船模試驗(yàn)結(jié)果得來的[3]。新的理論的發(fā)展和新船的設(shè)計(jì)是否能得到預(yù)期的要求都需要由船模試驗(yàn)來驗(yàn)證。而理論分析的進(jìn)一步發(fā)展，又為船型設(shè)計(jì)和船模試驗(yàn)提供更為豐富的內(nèi)容，以及指出改進(jìn)的方向。因此船模試驗(yàn)是進(jìn)行船舶性能研究的重要部分。&l

17、t;/p><p>　　1.2本課題研究的背景及意義</p><p>　　隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的不斷加速，各國的商業(yè)來往日益頻繁、貨物貿(mào)易量連年遞增。尤其像中國這樣的新興經(jīng)濟(jì)體國家，進(jìn)出口量出現(xiàn)了前所未有的增長。這就迫切需要運(yùn)輸效率高、船舶性能優(yōu)秀、燃油經(jīng)濟(jì)的船種來滿足世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。散貨船以其運(yùn)量大、貨源充足、航線固定、裝卸效率高及良好的經(jīng)濟(jì)效益等因素，逐漸成為運(yùn)輸船舶的主力軍。船型優(yōu)秀

18、、快速性能良好、燃油經(jīng)濟(jì)的散貨船不但能提高貨物運(yùn)輸效率、節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本，而且在一定程度上緩解當(dāng)下日益凸顯的全球氣候與環(huán)境問題。</p><p>　　船舶環(huán)境適應(yīng)性是信息時(shí)代衡量船舶及其設(shè)備裝置性能能否充分發(fā)揮和提高其總體性能的重要指標(biāo)[4]。船舶不斷地在向著高性能、高速化、安全可靠的方向發(fā)展，因此就要求船舶在較高海情下或者大風(fēng)浪中具有良好的航行安全性能，對船舶平臺(tái)性能提出越來越高的要求。不論是造船廠還是航運(yùn)公司，船

19、模試驗(yàn)的重要性已不待言喻。由此可以看出，一艘船的綜合航行性能的優(yōu)劣，是值得我們不斷去探索與研究的。當(dāng)下，對于已開發(fā)船型性能方面的驗(yàn)證與研究，船模試驗(yàn)是一種行之有效的方法，也是當(dāng)下最常用的方法。船模試驗(yàn)在船型投入生產(chǎn)前，就能可以比較準(zhǔn)確地估算出船舶的性能指標(biāo)，大大降低新船型開發(fā)成本。也為船型優(yōu)化及修改提供科學(xué)的依據(jù)。</p><p>　　1.3 國內(nèi)外研究發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　早期自

20、航試驗(yàn)中通常使用光電示波器或磁帶記錄儀記錄運(yùn)動(dòng)船模的各個(gè)運(yùn)動(dòng)參數(shù)，在試驗(yàn)進(jìn)行過程中無法及時(shí)觀察到是否完整地記錄了試驗(yàn)數(shù)據(jù)，往往在試驗(yàn)結(jié)束后，檢查數(shù)據(jù)是才發(fā)現(xiàn)，由某些試驗(yàn)儀器故障導(dǎo)致試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄不全而不得不重做，試驗(yàn)數(shù)據(jù)也必須人工讀數(shù)，不利于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)分析處理[5]。計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度不快，儀器設(shè)備的精度也不高、操作繁雜，某些儀器由于人工讀數(shù)導(dǎo)致認(rèn)為誤差的增加，這些都會(huì)給試驗(yàn)結(jié)果帶來一定的影響。</p><p>　

21、　國內(nèi)外多數(shù)船池在進(jìn)行自航船模試驗(yàn)時(shí)，船模的電源線、傳感器信號(hào)輸出線及控制線等均通過電纜與拖車上有關(guān)設(shè)備相連接。船模運(yùn)動(dòng)時(shí)，拖車帶著多束電纜與船模一起運(yùn)動(dòng)，眾多的電纜給船模產(chǎn)生一個(gè)附加的外力，在一定程度上影響數(shù)據(jù)的精度。</p><p>　　進(jìn)入20世紀(jì)80年代后期，隨著單板機(jī)和微型機(jī)應(yīng)用在我國逐步的普及，我國曾采用專門設(shè)計(jì)的單板機(jī)采集運(yùn)動(dòng)模型的各運(yùn)動(dòng)參數(shù)，也就是第一代計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。由于當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度

22、比較慢，該系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的及時(shí)顯示，只能在一個(gè)試驗(yàn)結(jié)束，船模返航靠岸后，使用電纜通過相應(yīng)的接口，把儲(chǔ)存于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)上傳至岸邊的計(jì)算機(jī)。在數(shù)據(jù)傳送過程中，從計(jì)算機(jī)屏幕上可以觀察數(shù)據(jù)的可靠性。同時(shí)，由于單板機(jī)是特別設(shè)計(jì)的，單件生產(chǎn)而不是工業(yè)化流水線生產(chǎn)，存在功能固定，故障率高，市場上很難找到替代件等缺點(diǎn)。</p><p>　　近年來計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)的飛速發(fā)展和便攜計(jì)算機(jī)價(jià)格的大幅降低，使得我們可以用

23、便攜式計(jì)算機(jī)做船上計(jì)算機(jī)，微型無線數(shù)傳機(jī)和Pentium級(jí)計(jì)算機(jī)做岸機(jī)，組成了我們第二代計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。另外，現(xiàn)代水池都根據(jù)安裝了攝像設(shè)備，全方位時(shí)時(shí)監(jiān)測試驗(yàn)對象的狀態(tài)并做記錄，為試驗(yàn)帶來了極大的便利。</p><p>　　船模試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與船池測試系統(tǒng)的精度有直接關(guān)系, 應(yīng)用計(jì)算機(jī)對船模試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集。分析和處理是提高測試精度及實(shí)現(xiàn)船模試驗(yàn)研究現(xiàn)代化的重要手段，為此專門研制了一套以船模試驗(yàn)為主要對象的計(jì)

24、算機(jī)數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由多功能數(shù)據(jù)處理器和船模阻力、自航、敞水、耐波、等試驗(yàn)分析、處理軟件組成,并以技術(shù)先進(jìn)、穩(wěn)定可靠、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn), 完全替代了船模性能試驗(yàn)傳統(tǒng)的測試、處理方法。</p><p>　　同時(shí)，也是由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，船舶計(jì)算流體力學(xué)（SCFED）和相應(yīng)的處理軟件得到了快速的發(fā)展并越來越普及。船模數(shù)值水池的建設(shè)已成為當(dāng)前世界造船大國和造船強(qiáng)國水動(dòng)力學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要方向。數(shù)值水池的重

25、要基礎(chǔ)是CFD技術(shù)，即應(yīng)用CFD方法進(jìn)行船舶流動(dòng)數(shù)值模擬，實(shí)現(xiàn)船舶水動(dòng)力學(xué)性能的數(shù)值計(jì)算和預(yù)報(bào)[6]。</p><p>　　船模試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與水池測試系統(tǒng)的精度有直接關(guān)系，由于國內(nèi)工業(yè)和電子信息產(chǎn)業(yè)起步晚、缺乏核心技術(shù)，所以一些精度要求比較高的儀器都需要進(jìn)口，例如本論文中浙江海洋學(xué)院的阻力測力儀就是進(jìn)口英國的。應(yīng)用計(jì)算機(jī)對船模試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集、分析和處理是提高測試精度及實(shí)現(xiàn)船模試驗(yàn)研究現(xiàn)代化的重要手段。華中科技

26、大學(xué)專門研制了一套以船模試驗(yàn)為主要對象的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由多功能數(shù)據(jù)處理器和船模阻力、自航、敞水、耐波等試驗(yàn)分析、處理軟件組成，并以技術(shù)先進(jìn)、穩(wěn)定可靠、實(shí)用性等特點(diǎn)，代替了船模性能試驗(yàn)傳統(tǒng)的測試、處理方[7]法。可同時(shí)進(jìn)行16通道數(shù)據(jù)采集處理，主要完成船舶性能試驗(yàn)的測試。如船舶阻力、船模自航、螺旋槳敞水等試驗(yàn)。通過軟件處理，可得出試驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均值、最大值、瞬時(shí)值、周期等，并且還可以對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、快速傅立葉變換以及

27、曲線擬合。此系統(tǒng)不能將試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，需要進(jìn)一步完善。</p><p>　　1.4 拖曳水池的介紹及實(shí)船、船模參數(shù)</p><p>　　浙江海洋學(xué)院實(shí)驗(yàn)室于實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面主要擔(dān)負(fù)船舶與海洋工程、海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，同時(shí)承擔(dān)浙江省內(nèi)外船舶設(shè)計(jì)與水動(dòng)力性能研究，以及漁具、漁業(yè)工程設(shè)施設(shè)計(jì)與研究的各項(xiàng)試驗(yàn)任務(wù)。完成《船舶阻力》、《船舶推進(jìn)》、《船舶操縱與搖擺》、《流體力學(xué)

28、》、《漁具力學(xué)》、《漁具漁法學(xué)》、《船舶結(jié)構(gòu)與原理》等課程的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，其中包括：船模阻力試驗(yàn)、波形分析與測量、螺旋槳敞水試驗(yàn)、船模自航試驗(yàn)、船模耐波性試驗(yàn)等；拖網(wǎng)模型試驗(yàn)、張網(wǎng)模型試驗(yàn)、網(wǎng)箱模型試驗(yàn)、網(wǎng)片水動(dòng)力試驗(yàn)、網(wǎng)囊阻力試驗(yàn)、鋼索水動(dòng)力試驗(yàn)及浮子水阻力試驗(yàn)等。于科學(xué)研究方面主要承擔(dān)船舶與海洋工程、海洋漁業(yè)等科學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行船舶性能研究和漁具科學(xué)研究任務(wù)。本試驗(yàn)水池可完成船舶快速性、船舶耐波性與操縱性試驗(yàn)以及漁具、養(yǎng)殖網(wǎng)箱、人工魚礁模型等

29、試驗(yàn)研究。</p><p>　　本實(shí)驗(yàn)室也是浙江省與我國東南地區(qū)唯一的一座進(jìn)行船舶與漁具水動(dòng)力性能試驗(yàn)研究的多功能大型設(shè)備。本實(shí)驗(yàn)室是設(shè)計(jì)、創(chuàng)新和開放性實(shí)驗(yàn)室，它面向校內(nèi)學(xué)生、省內(nèi)外專家、學(xué)者和工程技術(shù)研究人員開放。其主要參數(shù)如下所示：</p><p>　　本實(shí)驗(yàn)室建筑面積：2000 m2；</p><p>　　總 長：130 m；

30、 池 寬：6.0 m； </p><p>　　池 深：4.1m； 水 深：3.5 m；</p><p>　　拖車速度：0.1 m/s~6.5 m/s； 精 度：0.1%；</p><p>　　造 波 機(jī)：液壓搖擺式；

31、 波長范圍：0.5~20 m連續(xù)可調(diào)；</p><p>　　頻率范圍：0.2~2.0 HZ； 波高范圍：最大波高為350 mm。</p><p>　　圖1 浙江海洋學(xué)院船模拖曳水池</p><p>　　此次試驗(yàn)的船模與實(shí)船的縮尺比為50，實(shí)船及船模設(shè)計(jì)載況狀態(tài)的主尺度參數(shù)列于表1、表2。船模實(shí)物請參見圖2.</p>

32、<p><b>　　圖2 木制船模</b></p><p>　　表1 實(shí)船主尺度參數(shù)</p><p>　　表2 船模主尺度參數(shù)</p><p>　　本試驗(yàn)由三個(gè)試驗(yàn)組成，分別是阻力試驗(yàn)、螺旋槳敞水試驗(yàn)和船模自航試驗(yàn)。阻力試驗(yàn)和船模自航試驗(yàn)所用的儀器是英國進(jìn)口的阻力儀R47（技術(shù)指標(biāo)如表格3所示），其能測量船模的總阻力；螺旋槳模型敞水試

33、驗(yàn)主要試驗(yàn)儀器是型無摩擦應(yīng)變式螺旋槳敞水動(dòng)力儀，通過其可以測量螺旋槳模型在敞水狀況下的推力、扭矩等參數(shù)。</p><p>　　表3阻力儀R47技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　另外一種必不可少的設(shè)備就是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)很大程度上決定了試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。本次試驗(yàn)所用試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集設(shè)備是DH5920/22動(dòng)態(tài)信號(hào)測試分析系統(tǒng)，其包含動(dòng)態(tài)信號(hào)測試所需的信號(hào)調(diào)理器（應(yīng)變、振動(dòng)等調(diào)理器）、直流電

34、壓放大器、抗混濾波器、A/D轉(zhuǎn)換器、緩沖存儲(chǔ)器以及采樣控制和計(jì)算機(jī)通訊的全部硬件，并提供操作方便的控制軟件及分析軟件，是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)、智能化的動(dòng)態(tài)信號(hào)測試分析系統(tǒng)。系統(tǒng)對應(yīng)變能力及力、壓力、扭矩、荷重、溫度、位移、速度、加速度等物理量進(jìn)行自動(dòng)、準(zhǔn)確、可靠的動(dòng)態(tài)測試和分析，是工礦企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)及高等院校在研究、設(shè)計(jì)、檢測、生產(chǎn)和施工中進(jìn)行非破壞性動(dòng)靜態(tài)應(yīng)變、振動(dòng)、沖擊及各種物理量測試和分析的一種重要工具，其技術(shù)指標(biāo)如下。</p&g

35、t;<p><b>　　技術(shù)指標(biāo)：</b></p><p>　　系統(tǒng)準(zhǔn)確度：小于0.5%（F.S）（預(yù)熱1小時(shí)后測量）</p><p>　　系統(tǒng)穩(wěn)定度：0.1%/小時(shí)</p><p>　　準(zhǔn)確度：a.一次積分：不確定度＜3% b.二次積分：不確定度＜5%</p><p><b>　　2 船

36、模阻力試驗(yàn)</b></p><p>　　2.1 船模阻力試驗(yàn)簡介</p><p>　　阻力實(shí)驗(yàn)是研究新型船型快速性常用、有效的方法。因?yàn)橐凰掖芊襁_(dá)到預(yù)定速度，關(guān)鍵取決于其所受的總阻力。新船型設(shè)計(jì)好以后，往往通過制作相同形狀的船模在拖曳水池里進(jìn)行性能數(shù)據(jù)的采集和研究，再通過科學(xué)的計(jì)算方法把船模所采集到的數(shù)據(jù)換算到實(shí)際船舶上去。船模阻力試驗(yàn)的結(jié)果也是船體線型優(yōu)化的重要依據(jù)，通過首

37、尾線型優(yōu)化降低興波阻力和粘壓阻力等，而達(dá)到提高航速的目的。例如，從降低興波阻力方面入手，主要調(diào)整船艏形狀，船首部采用球鼻首；從降低粘壓阻力方面入手，可以調(diào)整船尾形狀，以使船舶在設(shè)計(jì)航速下，流體能更為流暢地留個(gè)船體表面，降低首尾壓力差，從而達(dá)到降低粘壓阻力的目的[8]。此外，利用這樣的試驗(yàn)不但大大減少研究周期和簡化研究手段，而且于經(jīng)濟(jì)上，把開發(fā)新船型風(fēng)險(xiǎn)控制在可承受的最小范圍內(nèi)，大大降低新船型開發(fā)的成本與資金風(fēng)險(xiǎn)。</p>

38、<p>　　通常情況下，船舶總阻力由摩擦阻力、興波阻力和粘壓阻力組成，也就是船舶總阻力是由摩擦阻力、粘壓阻力和興波阻力三個(gè)阻力所產(chǎn)生的一個(gè)合力。其中，摩擦阻力是由于水的粘性，在船體周圍形成“邊界層”，從而使船體運(yùn)動(dòng)過程中所受到粘性切應(yīng)力；興波阻力是由于船在行駛過程中，船首的波峰使首部壓力增加，而船尾的波谷使尾部壓力降低，導(dǎo)致首尾流體壓力差所形成的阻力；粘壓阻力由于船體曲度驟變和水的粘性，特別是較豐滿的尾部常產(chǎn)生漩渦，進(jìn)而引起船

39、體前后壓力不平衡所產(chǎn)生的阻力。粘壓阻力一般所占比重不大，且實(shí)際上也很難同興波阻力分開，為方便學(xué)習(xí)研究，通常把粘壓阻力和興波阻力合并在一起稱為剩余阻力Rr。因此船體總阻力可以分為摩擦阻力和剩余阻力兩部分。但三因次換算法并不是這樣劃分阻力的，其把摩擦阻力和粘壓阻力合在一起并稱為粘性阻力，由</p><p>　　2.2 傅汝德法與三因次換算法的比較分析</p><p>　　本論文將采用三因次換算

40、法將船模實(shí)驗(yàn)所采集的數(shù)據(jù)換算到實(shí)船上。在展開此方法論述前，先來介紹下雷諾定律、雷諾數(shù)和傅汝德定律、傅汝德數(shù)以及傅汝德?lián)Q算法。</p><p>　　雷諾定律：雷諾定律實(shí)際是粘性阻力相似定律，其表明一定形狀的物體，粘性阻力系數(shù)僅與雷諾數(shù)有關(guān)，當(dāng)雷諾數(shù)相同時(shí)，粘性阻力系數(shù)比相等。其中雷諾數(shù)Re=Lv/ν(L為船長、v為船的速度、ν為粘性系數(shù))。</p><p>　　傅汝德定律：傅汝德定律其實(shí)是興

41、波阻力相似定律，其表明對于給定船型的興波阻力系數(shù)，當(dāng)兩船的傅汝德數(shù)相等時(shí)，興波阻力系數(shù)必相等。其中傅汝德數(shù) 。但對于不同船型而言，興波阻力系數(shù)除與傅汝德數(shù)有關(guān)外，還會(huì)因船型變化而發(fā)生變化。</p><p>　　實(shí)際上，船模與實(shí)船是不可能實(shí)現(xiàn)全相似，即同時(shí)滿足雷諾數(shù)和傅汝德數(shù)相等。單一的雷諾數(shù)相等也是不能實(shí)現(xiàn)的，因此只能保持傅汝德數(shù)相等的情況下組織實(shí)驗(yàn)。</p><p>　　傅汝德法有兩個(gè)假

42、定前提條件：一是假定船體總阻力分為兩部分，即只與雷諾數(shù)有關(guān)的摩擦阻力和只與傅汝德數(shù)有關(guān)的剩余阻力；另一是船體摩擦阻力符合相當(dāng)平板假定，即等同于同速度、同長度、同濕面積的平板摩擦阻力。</p><p>　　雖然可以用傅汝德法計(jì)算出實(shí)船的總阻力，而且具有一定的準(zhǔn)確性，但是但嚴(yán)格地從物理意義上講, 傅汝德方法是不夠合理的。隨著肥大船型的發(fā)展, 傅汝德?lián)Q算方法的不合理性愈益突出, 因?yàn)樵谂c實(shí)船試驗(yàn)結(jié)果分析比較時(shí), 常出現(xiàn)

43、負(fù)值粗糙度補(bǔ)貼(即船模實(shí)船換算補(bǔ)貼)這樣, 早在1954年由Hughes提出的三因次換算方法又重新得到人們的重視[9]。此外，從傅汝德法的兩個(gè)假定上也可以得出這種算法具有一定的不科學(xué)性，其一是傅汝德法吧船體阻力機(jī)械地分為兩個(gè)獨(dú)立部分進(jìn)而忽略了兩者的相互影響；其二是傅汝德法將興波阻力和粘壓阻力這兩種不同性質(zhì)的阻力成分合并為剩余阻力，并認(rèn)為符合傅汝德比較定律，在理論上這是不恰當(dāng)?shù)?；其三是船體形狀是相當(dāng)復(fù)雜的三因此物體，其周圍流動(dòng)情況與平板相

44、比有明顯的差別，因而用相當(dāng)平板的摩擦阻力來代替船體摩擦阻力，必然是有誤差的。</p><p>　　2.3 三因次法的介紹</p><p>　　綜合2.2的論述，所以本論文為了得到更精確的數(shù)據(jù)，選擇了三因次換算法。三因次換算法較傅汝德法主要在于三因次換算法考慮了船?；?qū)嵈男螤钚?yīng)。三因次換算法依據(jù)因船體表面彎曲而增加的摩擦阻力系數(shù)與相當(dāng)平板摩擦阻力系數(shù)之比為一常數(shù)這一重要結(jié)論展開，并且把粘

45、壓阻力和摩擦阻力合并為與雷諾數(shù)有關(guān)的粘性阻力。興波阻力只與與傅汝德數(shù)有關(guān)，所以總阻力可以表達(dá)為：</p><p>　　另外根據(jù)船模實(shí)驗(yàn)結(jié)果，認(rèn)為粘壓阻力和摩擦阻力系數(shù)之比為一常數(shù)k，其表示為：</p><p><b>　　或</b></p><p>　　其中（1+k）稱為形狀因子，k稱為形狀系數(shù)。</p><p>　　因

46、此船體總阻力可以表示為：</p><p>　　船模的總阻力系數(shù)可以表示為：</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　由于興波阻力符合比較定律，故實(shí)船在相應(yīng)速度時(shí)的總阻力系數(shù)換算式無：</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　綜合

47、(1)、(2)兩式得：</p><p>　　上式的、分別為船模和實(shí)船的摩擦阻力系數(shù)，、（1+k）值由船模實(shí)驗(yàn)來確定 。</p><p>　　2.4 船模阻力試驗(yàn)及三因次換算過程</p><p>　　2.4.1 船模試驗(yàn)準(zhǔn)備過程</p><p>　　試驗(yàn)采用木制船模，在艏垂線后1/20垂線間長處安裝1mm的激流絲[10]（參見圖3），試驗(yàn)本應(yīng)該

48、在三種種不同載況下對船模進(jìn)行試驗(yàn)，包括設(shè)計(jì)載況狀態(tài)、結(jié)構(gòu)吃水狀態(tài)和壓載載況狀態(tài)。但限于本論文的篇幅，所以只以比較有代表性的設(shè)計(jì)載況狀態(tài)進(jìn)行說明。試驗(yàn)過程中，船模通過R47阻力測量儀與拖車相連，測量記錄水池溫度、拖車速度、以及船模阻力。所有阻力測量值經(jīng)過阻塞效應(yīng)修正，獲得開敞水域條件下的模型阻力值。阻力試驗(yàn)布置如圖4所示。試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作大致有以下四步：</p><p>　?。?）船模準(zhǔn)備：試驗(yàn)前先檢查船模是否漏水

49、，如漏水應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)。（2）激流的安裝：本次試驗(yàn)的激流方法是在離船模首垂線后處安裝設(shè)直徑為1mm的銅質(zhì)激流絲。若只加大船模長度，即使模型長度達(dá)9m，雷諾數(shù)可以達(dá)到，若不采用激流裝置，在船模首部仍然存在層流界層區(qū)域，使換算結(jié)果存在較大的誤差。以本文3.996m長的船模為例，激流裝置與否會(huì)造成換算到實(shí)船的結(jié)果相差7~10%。因此，在進(jìn)行船模阻力試驗(yàn)時(shí)，必須采用激流裝置。（3）船模稱重：按船?？s尺比的要求計(jì)算船模的排水量，并進(jìn)行稱重，根據(jù)稱

50、重結(jié)果加壓載，以滿足試驗(yàn)所要求的排水量和吃水。（4）與阻力測量儀對接安裝（參見圖4）：船模安裝到拖車上，應(yīng)使其縱中剖面與前進(jìn)方向一致，拖力作用線應(yīng)位于縱中剖面內(nèi)其作用點(diǎn)在水線附近的位置上并保持水平。試驗(yàn)過程中的進(jìn)退，縱搖和升沉運(yùn)動(dòng)應(yīng)都不受限制。</p><p>　　圖3 船模首部的激流絲</p><p>　　圖4 靜水阻力試驗(yàn)布置</p><p>　　2.4.

51、2 船模阻力試驗(yàn)方法</p><p>　　根據(jù)實(shí)船的設(shè)計(jì)航速及其航速范圍可以換算出此船船模試驗(yàn)時(shí)所需的速度，經(jīng)換算得本次船模應(yīng)該進(jìn)行的試驗(yàn)速度范圍為0.400至1.250m/s。為滿足試驗(yàn)要求，選取了以下速度值進(jìn)行船模的阻力試驗(yàn)：0.400 m/s、0.500 m/s、0.600 m/s、0.700 m/s、0.750 m/s、0.800 m/s、0.850 m/s、0.900 m/s、0.950 m/s、0.9

52、89 m/s、1.000 m/s、1.050 m/s、1.100 m/s、1.150 m/s、1.200 m/s、1.250 m/s。</p><p>　　以船模試驗(yàn)速度為0.400m/s進(jìn)行試驗(yàn)過程的說明。首先，在一切準(zhǔn)備工作做好后，啟動(dòng)拖車并設(shè)置拖車運(yùn)行速度為0.400m/s，此速度亦是船模航行速度。其次，待拖車速度穩(wěn)定在0.400m/s時(shí)就可以松開固定裝置并拔出阻力測量儀上的安全插銷，在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的電腦顯

53、示屏上就可以顯示出船模所受的總阻力，系統(tǒng)自動(dòng)保存船模試驗(yàn)所得的試驗(yàn)結(jié)果。最后，待測量完畢時(shí)，用固定裝置夾緊船模再插上阻力儀的安全插銷，拖車在減速停止并駛回出發(fā)地。如果拖車導(dǎo)軌夠長，就可以進(jìn)行連續(xù)的測量，如在某個(gè)測量總阻力完畢時(shí)，直接設(shè)置拖車速度到下一個(gè)要試驗(yàn)的速度。其它船模試驗(yàn)速度所對應(yīng)的總阻力值都是按照上述操作得出的。</p><p>　　2.4.3 船模阻力試驗(yàn)三因次換算過程</p><p

54、>　　船?？傋枇tm分成兩個(gè)部分，即粘性阻力和興波阻力。粘性阻力只與雷諾數(shù)有關(guān)，興波阻力與傅汝德數(shù)有關(guān)。</p><p>　　其中為濕表面積，為船池水密度， 為模型雷諾數(shù)，為池水的運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)。船?？傋枇ο禂?shù)可根據(jù)下式計(jì)算：</p><p>　　（由實(shí)驗(yàn)測得） </p><p>　　船模剩余阻力 及其剩余阻力系數(shù)可根據(jù)下式計(jì)算：</p>

55、<p>　　其中，（1+k）由普魯哈斯卡方法給出，及以為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，將個(gè)點(diǎn)標(biāo)在圖中，并作出各實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的平均直線，如圖，該直線的斜率為系數(shù)y，而在縱坐標(biāo)上的截距就是形狀因子（1+k）的值。</p><p>　　實(shí)船在對應(yīng)速度的剩余阻力值可直接換算如下：</p><p>　　其中，為15°C條件下的淡水密度，為船?？s尺比， 為實(shí)船速度，為表面粗糙度修正。</p&

56、gt;<p>　　實(shí)船自身對應(yīng)處的總阻力系數(shù)及總阻力為：</p><p>　　實(shí)船裸船體有效功率根據(jù)下式計(jì)算：</p><p>　　根據(jù)上述的方法分別對船模在設(shè)計(jì)載況狀態(tài)進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集和處理，以分別計(jì)算出設(shè)計(jì)載況狀態(tài)下船舶的快速性能。</p><p>　　2.5 試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)與計(jì)算結(jié)果</p><p>　　船模設(shè)計(jì)載況狀

57、態(tài)下所得試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表4所示。</p><p>　　表4阻力試驗(yàn)所得試驗(yàn)數(shù)據(jù)</p><p>　　利用三因次換算法的計(jì)算方法，對船模阻力試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，便可得出船模的興波阻力系數(shù)、總阻力系數(shù)、總阻力和所需的有效功率等，其換算過程如表格5所示。</p><p>　　表格5：有效功率計(jì)算表</p><p>　　三因此換算法雖比二因此換算法更為

58、合理，但要使其獲得實(shí)際應(yīng)用就面臨著一個(gè)在常規(guī)試驗(yàn)中如何而又簡便地確定形狀因子的問題[12]。本文形狀因子的計(jì)算采用文獻(xiàn)[3]所介紹的普魯哈斯卡方法。形狀因子（1+k）值可由以下處理方法得來的。</p><p>　　依據(jù)上述表格及相關(guān)公式和數(shù)據(jù)，就可以算出 、 的值，再分別以為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)便可得到以下經(jīng)excel處理過的坐標(biāo)圖（如圖5所示）。</p><p>　　圖5 （1+k）值的確定

59、</p><p>　　由上圖我們可以得到y(tǒng)=1028.9x+1.1292這樣一個(gè)一次函數(shù)，且這函數(shù)的截距就是（1+k）的值，即</p><p>　　（1+k）=1.1292</p><p>　　依據(jù)表格5，就可以得到船模阻力曲線圖和實(shí)船有效功率曲線圖，分別參見圖6和圖7。</p><p>　　圖6船?？傋枇η€圖</p><

60、;p>　　圖7 實(shí)船有效功率曲線圖</p><p>　　3 螺旋槳模型敞水試驗(yàn)</p><p>　　3.1敞水試驗(yàn)的意義</p><p>　　螺旋槳模型單獨(dú)地在均勻水流中的試驗(yàn)稱為敞水試驗(yàn)，試驗(yàn)可以在船模試驗(yàn)水池中，也可以在循環(huán)水槽中，也可以在空泡水筒中進(jìn)行，本試驗(yàn)采取船模試驗(yàn)水池來進(jìn)行試驗(yàn)，為了消除自由液面的影響(興波和吸氣)，螺旋槳的軸線潛深Hs應(yīng)大于或等

61、于一個(gè)槳徑，同時(shí)為了避免嚴(yán)重的粘性尺度效應(yīng)，槳模雷諾數(shù)要求大于某一臨界值。</p><p>　　敞水試驗(yàn)可以估算螺旋槳運(yùn)轉(zhuǎn)性能, 是測定和分析螺旋槳性能較為簡便和可靠的方法。由于敞水試驗(yàn)要求同時(shí)對轉(zhuǎn)矩、推力、車速和轉(zhuǎn)速進(jìn)行測試,現(xiàn)在都應(yīng)用計(jì)算機(jī)對敞水試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理[13]。螺旋槳模型敞水試驗(yàn)為螺旋槳的設(shè)計(jì)及提高螺旋槳效率提供了可靠的依據(jù)，也為螺旋槳理論發(fā)展奠定基礎(chǔ)。本次螺旋槳敞水試驗(yàn)的主要目的在于為配合船模

62、自航試驗(yàn)而進(jìn)行，通過此方法分析推進(jìn)效率成分，比較各種設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣，便于選擇最佳的螺旋槳。</p><p>　　3.2 螺旋槳模型敞水試驗(yàn)的理論分析</p><p>　　3.2.1 相應(yīng)表達(dá)式的解釋</p><p>　?。簽檫M(jìn)速系數(shù)J的表達(dá)式，兩個(gè)幾何相似螺旋槳的相同，即相同，其表明螺旋槳及其模型在各對應(yīng)點(diǎn)處流體質(zhì)點(diǎn)的速度具有相同的方向，這是螺旋槳模型與實(shí)槳運(yùn)動(dòng)相似

63、的基本條件。</p><p>　?。簽槁菪龢字Z數(shù)Re的表達(dá)式，模型和實(shí)槳粘性力相似必須滿足雷諾數(shù)相同的條件，當(dāng)螺旋槳及其模型的雷諾數(shù)相同時(shí)，兩者之粘性系數(shù)相等，即由粘性而產(chǎn)生的力也與成比例。</p><p>　　：相當(dāng)于螺旋槳傅汝德數(shù)，表示模型和實(shí)物的重力相似條件，與螺旋槳在水下面的沉沒深度有關(guān)。</p><p>　　3.2.2螺旋槳模型敞水試驗(yàn)的相似條件<

64、/p><p>　　船用螺旋槳是一種常規(guī)船舶推進(jìn)器，對其性能的研究幾百年來多集中在水池實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上，但同時(shí)對螺旋槳性能的理論研究也從未間斷過[14]。結(jié)合以往的實(shí)驗(yàn)與理論的研究，首先，螺旋槳模型與實(shí)槳要滿足全相似條件，按流體中運(yùn)動(dòng)模型與實(shí)物達(dá)到力學(xué)上全相似的要求，必須滿足幾何相似、運(yùn)動(dòng)相似和動(dòng)力相似。以下就按這三方面來對螺旋槳敞水實(shí)驗(yàn)的要求進(jìn)行論述。</p><p><b>　?。?

65、）幾何相似</b></p><p>　　在選擇螺旋槳模型時(shí)，要按實(shí)槳尺寸的一定比例選擇既能滿足此條件，但在粘性力相似條件中需達(dá)到臨界雷諾數(shù)的要求，因此槳模尺寸不宜過小，敞水試驗(yàn)槳模直徑一般要大于120。本文試驗(yàn)選擇槳模為也基本符合試驗(yàn)要求。</p><p><b>　?。?）運(yùn)動(dòng)相似</b></p><p>　　運(yùn)動(dòng)相似體現(xiàn)在進(jìn)速系

66、數(shù)J，亦如前面所述，兩幾何相似螺旋槳的相同，即相同，這表示實(shí)槳與槳模在各對應(yīng)點(diǎn)處流體質(zhì)點(diǎn)的速度具有相同的方向且其比值為一常數(shù)。這在換算水動(dòng)力系數(shù)時(shí)其條件就是進(jìn)速系數(shù)相等：，即能自動(dòng)滿足。</p><p><b>　?。?）動(dòng)力相似</b></p><p>　　根據(jù)船舶水動(dòng)力理論，槳模敞水試驗(yàn)時(shí)的水動(dòng)力是受流體粘性力及質(zhì)量力所控制，而質(zhì)量力是由重力引起，如果試驗(yàn)時(shí)保持槳

67、模有足夠深度而不產(chǎn)生興波現(xiàn)象，即消除自由液面的影響則可認(rèn)為符合重力相似條件。實(shí)踐證明，當(dāng)槳軸的沉沒深度（為螺旋槳模型直徑），興波的影響可以忽略不計(jì)，即可滿足此條件。本文試驗(yàn)以上述條件為準(zhǔn)，綜合考慮試驗(yàn)時(shí)螺旋槳運(yùn)行時(shí)空泡現(xiàn)在選擇。</p><p>　　至于粘性力相似條件，由于螺旋槳模型試驗(yàn)時(shí)的雷諾數(shù)無法保持與實(shí)槳的相同，若雷諾數(shù)過低，則由于切面上流動(dòng)狀態(tài)與實(shí)槳不同，將使試驗(yàn)結(jié)果無實(shí)用價(jià)值，因此必須確立一個(gè)模型槳試驗(yàn)

68、的最低雷諾數(shù)——臨界雷諾數(shù)。要想實(shí)槳處于紊流狀態(tài)工作，其雷諾數(shù)大致在左右，這是槳模所達(dá)不到的。而只有當(dāng)槳模的雷諾數(shù)大于臨界雷諾數(shù)時(shí)，界層中的流動(dòng)才能達(dá)到紊流狀態(tài)，故臨界雷諾數(shù)是保證槳模界層流動(dòng)達(dá)到紊流狀態(tài)的最低值。螺旋槳模型敞水試驗(yàn)的雷諾數(shù)應(yīng)大于1978年ITTC建議的臨界雷諾數(shù)值，它是以處葉切面的舷長及合速度作為特征量來計(jì)算的，在槳模試驗(yàn)室，只要超過此值即認(rèn)為符合粘性力相似條件。</p><p>　　綜上可知：

69、在要求螺旋槳敞水試驗(yàn)相似條件基礎(chǔ)上，確保進(jìn)速系數(shù)J相等，對于雷諾數(shù)則僅要求超過臨界數(shù)值就可。實(shí)驗(yàn)過程中也因槳模和實(shí)槳不同而引起的水動(dòng)力性能差異進(jìn)行修正。</p><p>　　3.3測量儀器的使用及螺旋槳參數(shù)</p><p>　　本文進(jìn)行的敞水試驗(yàn)使用的螺旋槳?jiǎng)恿x為型無摩擦應(yīng)變式螺旋槳敞水動(dòng)力儀和五葉螺旋槳模(詳見圖8)。</p><p>　　CH-D5型無摩擦應(yīng)變

70、式螺旋槳敞水動(dòng)力儀是專為在水池中進(jìn)行敞水試驗(yàn)用的大型精密專用儀器，使用前所要準(zhǔn)備的工作內(nèi)容多且非常重要。為確保動(dòng)力儀的安全和測試結(jié)果的準(zhǔn)確和有效，特制定本使用規(guī)程。使用CH-D5型動(dòng)力儀時(shí)應(yīng)注意嚴(yán)格按本使用規(guī)程的要求進(jìn)行試驗(yàn)前準(zhǔn)備工作、槳模安裝工作和試驗(yàn)工作，這對CH-D5型動(dòng)力儀這高精度特殊儀器的一種有效保護(hù)手段。</p><p>　　每次安裝和使用CH-D5型動(dòng)力儀前應(yīng)按動(dòng)力儀的靜、動(dòng)態(tài)標(biāo)定規(guī)程進(jìn)行CH-D5

71、型動(dòng)力儀的靜態(tài)標(biāo)定工作，（或是在動(dòng)力儀安裝到拖車上以后先用標(biāo)準(zhǔn)槳模進(jìn)行動(dòng)力儀的動(dòng)態(tài)標(biāo)定），這項(xiàng)工作最好在試驗(yàn)的當(dāng)天進(jìn)行，當(dāng)動(dòng)力儀的靜態(tài)標(biāo)定（或動(dòng)態(tài)標(biāo)定）結(jié)果足以說明動(dòng)力儀及其測量系統(tǒng)處于正常狀態(tài)時(shí)，采用當(dāng)天的標(biāo)定結(jié)果處理測試結(jié)果。</p><p>　　在進(jìn)行動(dòng)力儀扭矩靜態(tài)標(biāo)定工作時(shí)需要把扭矩校驗(yàn)板固定在水平位置，這時(shí)利用四象限敞水試驗(yàn)的加里裝置，旋緊連軸節(jié)摩擦輪直徑兩端的加力螺栓、壓縮彈簧，增加對摩擦輪的正壓力從

72、而增加在摩擦輪上產(chǎn)生的摩擦力矩，直至此力矩可以克服扭矩標(biāo)定砝碼對動(dòng)力儀傳感器軸造成的標(biāo)定力矩，維持傳感器軸和扭矩標(biāo)定板不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)為止?？梢姙榱说玫阶銐虼蟮膶δΣ凛喌恼龎毫?，有必要使兩個(gè)加力螺栓產(chǎn)生的正壓力大體上相同，以免因不平衡正壓力過大而造成電機(jī)軸彎曲變形，因此應(yīng)盡可能保持同步旋緊這兩個(gè)加力螺栓。此外，CH-D5型動(dòng)力儀設(shè)有起吊孔，應(yīng)用行車進(jìn)行動(dòng)力儀在水池拖車上的裝拆工作。動(dòng)力儀的電動(dòng)機(jī)在最高位置，因此整個(gè)儀器的重心較高，用行車起吊時(shí)

73、應(yīng)注意吊耳的高度位置是否適合，起吊時(shí)要絕對防止因重心過高而發(fā)生動(dòng)力儀傾復(fù)或翻到的嚴(yán)重事故。</p><p>　　檢查試驗(yàn)用槳模的情況，包括槳模表面是否完好、槳模軸孔和鍵槽是否與動(dòng)力儀吻合、是否已準(zhǔn)備好與槳模配套并滿足試驗(yàn)項(xiàng)目要求的將軍帽和引流套，要求在動(dòng)力儀支架上進(jìn)行槳模試裝。試裝時(shí)要求槳?？梢院茼樌交难b到動(dòng)力儀的傳感器軸上，嚴(yán)禁用沖擊和強(qiáng)力的方法安裝槳模，在旋緊將軍帽時(shí)應(yīng)確保傳感器不會(huì)承受到使用工具安裝時(shí)

74、可能受到的超量程的力和力矩，以確保傳感器的安全。為此必須由經(jīng)驗(yàn)的試驗(yàn)工作人員進(jìn)行操作，禁止由其他人員參與此項(xiàng)工作。對于新建水池，應(yīng)對試驗(yàn)操作人員進(jìn)行必要的專業(yè)培訓(xùn)才能上崗操作以免因操作不當(dāng)造成貴重儀器的損壞。</p><p><b>　　圖8 </b></p><p>　　該螺旋槳實(shí)槳及槳模的參數(shù)如表6：</p><p><b>　

75、　表6 螺旋槳參數(shù)</b></p><p>　　3.4 螺旋槳敞水試驗(yàn)的準(zhǔn)備</p><p>　　螺旋槳敞水試驗(yàn)的目的是測量槳模的水動(dòng)力性能，而槳徑D值及水密度ρ值是已知量，因此只需測出槳模在試驗(yàn)過程中的轉(zhuǎn)速值，進(jìn)速值推力及其轉(zhuǎn)矩值就可得出其水動(dòng)力性能。在船模拖曳水池中的螺旋槳敞水試驗(yàn)常采用保持轉(zhuǎn)速值不變而以不同的進(jìn)速值進(jìn)行試驗(yàn)以得到不同進(jìn)速系數(shù)值對應(yīng)的推進(jìn)系數(shù)值及轉(zhuǎn)矩系數(shù)值

76、?，F(xiàn)簡述其實(shí)施過程如下：</p><p><b>　　試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作：</b></p><p>　?。?）加工槳轂和轂帽</p><p>　　為測量槳模質(zhì)量在試驗(yàn)中引起的摩擦損耗及其槳軸，槳轂在水中運(yùn)動(dòng)時(shí)引起的摩擦損耗，需要制作一個(gè)沒有槳葉而形狀與模型槳轂相同，質(zhì)量與模型相近的鉛制或其他材料的槳轂，稱為“槳轂”。轂帽是使水流平順地流過槳模周圍

77、，在槳轂前后必須安裝流線型的轂帽和光順的過渡部件。</p><p>　?。?）動(dòng)力儀的靜校驗(yàn)</p><p>　　在進(jìn)行動(dòng)力儀扭矩靜態(tài)標(biāo)定工作時(shí)需要把扭矩校驗(yàn)板固定在水平位置，這時(shí)利用四象限敞水試驗(yàn)的加里裝置，旋緊連軸節(jié)摩擦輪直徑兩端的加力螺栓、壓縮彈簧，增加對摩擦輪的正壓力從而增加在摩擦輪上產(chǎn)生的摩擦力矩，直至此力矩可以克服扭矩標(biāo)定砝碼對動(dòng)力儀傳感器軸造成的標(biāo)定力矩，維持傳感器軸和扭矩標(biāo)

78、定板不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)為止?？梢姙榱说玫阶銐虼蟮膶δΣ凛喌恼龎毫Γ斜匾箖蓚€(gè)加力螺栓產(chǎn)生的正壓力大體上相同，以免因不平衡正壓力過大而造成電機(jī)軸彎曲變形，因此應(yīng)盡可能保持同步旋緊這兩個(gè)加力螺栓。</p><p>　　機(jī)械式動(dòng)力儀通過靜校驗(yàn)得出機(jī)械摩擦損失值以及儀器指針刻度與力的關(guān)系曲線，對于電測動(dòng)力儀須測定信號(hào)與力合轉(zhuǎn)矩的關(guān)系曲線。本次試驗(yàn)使用電測式動(dòng)力儀，在試驗(yàn)前進(jìn)行了靜校驗(yàn)，校驗(yàn)結(jié)果符合要求。</p>

79、<p>　?。?）測量尾軸摩擦損失</p><p>　　把槳模和試驗(yàn)設(shè)備一起正確安裝在拖車上之后，校準(zhǔn)儀器零點(diǎn)。將槳轂安裝在船模的位置，槳平面沉沒至試驗(yàn)所需深度，本文試驗(yàn)綜合（槳模軸的沉沒深度一般?。?.625~1.00））選取槳平面沉沒深度選取1.00，該情況下，即符合試驗(yàn)要求，且螺旋槳運(yùn)行時(shí)空泡效應(yīng)良好，為理想的試驗(yàn)工況，在該要求的轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)力儀，在轉(zhuǎn)矩測量元件上測出總的摩擦損失，從中扣除相應(yīng)的摩

80、擦損耗，便得到尾軸摩擦損失值，它與轉(zhuǎn)速有關(guān)。對于電測動(dòng)力儀來說，測量尾軸摩擦損失值會(huì)更簡單些，一般在要求試驗(yàn)轉(zhuǎn)速下校正零點(diǎn)，以扣除尾軸摩擦損耗。</p><p>　?。?）測量推力修正值</p><p>　　因敞水試驗(yàn)時(shí)，槳模安裝在軸的前端并向前運(yùn)動(dòng)，其槳軸和槳轂將受到前進(jìn)方向的水阻力，從而抵消了一部分槳葉發(fā)出的推力。上述阻力在實(shí)船上是不存在的。因此，對測定得的推力值必須修正，該阻力稱為推

81、力修正值，其大小與螺旋槳前進(jìn)速度有關(guān)，其測量方法如下：</p><p>　　在正式試驗(yàn)前，槳假槳轂安裝在槳轂位置上，敞水箱沉沒到規(guī)定，以敞水試驗(yàn)要求的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，測定在不同進(jìn)速是動(dòng)力儀上顯示的推力值即是槳轂及軸的前進(jìn)阻力。因此，螺旋槳產(chǎn)生的推力用下式計(jì)算:</p><p>　　式中——槳產(chǎn)生的靜推力</p><p>　　——儀器測定的總推力</p>&l

82、t;p><b>　　——推力修正值</b></p><p>　?。?）動(dòng)力儀的動(dòng)校驗(yàn)</p><p>　　本次試驗(yàn)在浙江海洋學(xué)院拖曳水池拖車上進(jìn)行。拖車位于兩平直軌道上，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可在軌道上行駛。拖車上裝又車速測量裝置及CH-D5型動(dòng)力儀。儀器正確安裝于推車上之后，先用某一標(biāo)準(zhǔn)螺旋槳模型按照規(guī)定的程序進(jìn)行敞水試驗(yàn)，此試驗(yàn)過程稱為動(dòng)力儀的動(dòng)校驗(yàn)，其目的在于校驗(yàn)本

83、次試驗(yàn)結(jié)果與以往的試驗(yàn)結(jié)果的一致性，借以全面判斷儀器及設(shè)備安裝是否正確合理。</p><p>　　3.5 試驗(yàn)實(shí)施過程及注意事項(xiàng)</p><p>　　螺旋槳敞水試驗(yàn)的目的是測定其水動(dòng)力性能，而槳徑D值及水密度ρ值是已知量，因此只需測出槳模在實(shí)驗(yàn)過程中的轉(zhuǎn)速n值，速度VA值，推力T值及轉(zhuǎn)矩Q值就可得出其水動(dòng)力性能。</p><p>　　在船模拖曳水池中進(jìn)行螺旋槳敞水試

84、驗(yàn)通常是采用常規(guī)方法進(jìn)行，即保持槳模轉(zhuǎn)速不變而改變推車前進(jìn)速度而獲得槳模不同工況（不同的進(jìn)速系數(shù)J值）的水動(dòng)力性能。</p><p>　　按臨界雷諾數(shù)的要求以及儀器量程及推車最高限速的情況選定適當(dāng)?shù)臉＾D(zhuǎn)速。經(jīng)計(jì)算本次試驗(yàn)取900r/min。試驗(yàn)是由低速至高速依次進(jìn)行，此次試驗(yàn)的速度范圍為0至3.00m/s,t梯度為0.300 m/s。在拖車速度及槳模轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后在同一瞬間測量槳模槳模相應(yīng)轉(zhuǎn)速，前進(jìn)速度的推力及轉(zhuǎn)矩

85、值。</p><p>　　在調(diào)整拖車速度和槳模轉(zhuǎn)速時(shí)，兩者相互有影響，故必須保證兩者都穩(wěn)定后才能記錄。</p><p>　　每次試驗(yàn)前，水面應(yīng)平靜，要先啟動(dòng)推車，然后在啟動(dòng)螺旋槳?jiǎng)恿x。測量完畢后要先使動(dòng)力儀停止轉(zhuǎn)動(dòng)，然后使拖車停止，避免系泊情況產(chǎn)生，保證動(dòng)力儀的安全。</p><p>　　在低速段試驗(yàn)時(shí)，如果水池有足夠長度，為提高工作進(jìn)度，可連續(xù)進(jìn)行多個(gè)速度的試驗(yàn)

86、，但一定要滿足槳模工況（進(jìn)速與轉(zhuǎn)速）穩(wěn)定及水面平靜的條件。</p><p>　　3.6 試驗(yàn)結(jié)果及計(jì)算過程</p><p>　　螺旋槳敞水試驗(yàn)的目的是測量槳模的四個(gè)主要性能參數(shù)，即螺旋槳的進(jìn)速VA(m/s)，螺旋槳的轉(zhuǎn)速n（r/min）由臨界雷諾數(shù)決定，以及在該進(jìn)速及轉(zhuǎn)速下螺旋槳的推力T（kg）和扭矩Q（kgcm）。然后將上述四個(gè)參數(shù)換算成該槳的相應(yīng)的四個(gè)無因次特征系數(shù)，即：</p&

87、gt;<p><b>　　進(jìn)速系數(shù)</b></p><p><b>　　推力系數(shù)</b></p><p><b>　　扭矩系數(shù) </b></p><p><b>　　螺旋槳的效率系數(shù)</b></p><p>　　式中：VA——螺旋槳的進(jìn)速米/

88、秒（m/s）</p><p>　　D——螺旋槳的直徑米（m）</p><p>　　n——螺旋槳的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)/秒（r.p.s）</p><p>　　T——螺旋槳發(fā)出的推力公斤（kg）</p><p>　　Q——螺旋槳的扭矩公斤.厘米（kg.cm）</p><p>　　r ——試驗(yàn)時(shí)水的密度公斤.秒/米4（kg.s/m4）&l

89、t;/p><p>　　槳的敞水性能分析結(jié)果和性能曲線分別在表7中和圖9中呈現(xiàn)：</p><p>　　表7 五葉右旋螺旋槳敞水分析結(jié)果</p><p>　　圖9：五葉右旋螺旋漿的敞水性征曲線圖</p><p><b>　　4 船模自航試驗(yàn)</b></p><p>　　4.1 船模自航試驗(yàn)的目的<

90、/p><p>　　船模在速度某一個(gè)船模速度的阻力已從阻力試驗(yàn)中求得。自航試驗(yàn)中，螺旋槳模型的轉(zhuǎn)速n、推力T及轉(zhuǎn)矩由動(dòng)力儀測得。船模由拖車拖拽力和螺旋槳推力共同作用著前行，船模速度為拖車前進(jìn)的速度。前面所進(jìn)行的船模阻力試驗(yàn)及螺旋槳敞水試驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)要用來確切評(píng)估實(shí)船的快速性，那還得進(jìn)行船模的自航試驗(yàn)。通過自航試驗(yàn)可以獲取螺旋槳與船體之間的相互作用因素，如半流分?jǐn)?shù)、推力減額分?jǐn)?shù)等。船模自航試驗(yàn)也是研究各種推進(jìn)效率成分的重

91、要手段。</p><p>　　通過船模阻力試驗(yàn)及螺旋槳模型敞水試驗(yàn)，我們分別求得船體阻力曲線及螺旋槳的敞水性征曲線，但是，實(shí)際上船體和螺旋槳是一個(gè)整體，當(dāng)船舶在船后螺旋槳工作時(shí)運(yùn)行，它們之間彼此相互影響附近的速度場和壓力場，此種影響是非常復(fù)雜的，迄今還不能用純粹理論的方法來正確計(jì)算，而船模自航試驗(yàn)是目前研究船體和螺旋槳相互影響最有效的方法。</p><p>　　船模自航試驗(yàn)的目的是求出設(shè)計(jì)

92、船的推進(jìn)因子, 包括伴流分?jǐn)?shù)ω、推力減額分?jǐn)?shù)t ,相對旋轉(zhuǎn)效率 等, 為船舶的螺旋槳圖譜設(shè)計(jì)提供合理的參數(shù),使設(shè)計(jì)的螺旋槳能最有效地吸收主機(jī)的功率,推動(dòng)船舶前進(jìn)。測定船模在螺旋槳推進(jìn)下的航行性能，據(jù)此可檢驗(yàn)該船型、主機(jī)和螺旋槳之間的配合情況，對于新設(shè)計(jì)的船舶來說，自航試驗(yàn)可用于預(yù)報(bào)實(shí)船能夠達(dá)到的航速以及船體、主機(jī)和螺旋槳是否匹配。自航試驗(yàn)還可以若對干方案進(jìn)行比較，從而選擇較優(yōu)的方案。</p><p>　　船模自航

93、試驗(yàn)要用到船模阻力試驗(yàn)和螺旋槳敞水試驗(yàn)的結(jié)果，所以一般會(huì)在阻力試驗(yàn)和螺旋槳敞水試驗(yàn)后面進(jìn)行，并分析推進(jìn)效率的各種成分。所以，綜合三種試驗(yàn)的結(jié)果才能進(jìn)行完整的數(shù)據(jù)分析和預(yù)報(bào)實(shí)船性能。</p><p>　　4.2 自航試驗(yàn)的相似理論</p><p>　　自航船模作為實(shí)船在水中運(yùn)動(dòng)過程的物理模擬,應(yīng)滿足一定的相似條件, 包括幾何相似、運(yùn)動(dòng)相似和動(dòng)力相似。要做到船模和實(shí)船完全相似, 實(shí)際上是非常困

94、難的。我們知道在船模阻力試驗(yàn)時(shí)必須保持模型和實(shí)船的Fr數(shù)相等，而在敞水試驗(yàn)時(shí)必須保持進(jìn)速系數(shù)J 相等。因?yàn)榇Ｗ院皆囼?yàn)是船模阻力試驗(yàn)與螺旋槳敞水試驗(yàn)的結(jié)合，故在船模自航試驗(yàn)時(shí)必須同時(shí)滿足Fr數(shù)和J 相等的條件。</p><p>　　設(shè)及分別為實(shí)船和船模的船長，槳直徑，船速，進(jìn)速，轉(zhuǎn)速，則由Fr數(shù)相等的條件得： </p><p>　　若假設(shè)船模與實(shí)船的縮尺比為，上式也可以表示為：</

95、p><p><b>　　（3）</b></p><p>　　由進(jìn)速系數(shù)相等得條件，得：</p><p>　　假定伴流不受尺度影響，即</p><p><b>　　則</b></p><p>　　， （4）</p><p>　　(3)、（4）兩式是

96、船模自航試驗(yàn)應(yīng)滿足的相似條件。由于船后螺旋槳滿足了進(jìn)速系數(shù)相等的條件，螺旋槳及其模型之間的推力和扭矩存在下列關(guān)系：</p><p><b>　　即： （5）</b></p><p>　?。?）式只對螺旋槳來說是正確的。但自航試驗(yàn)是把螺旋槳與船體聯(lián)系在一起考慮的，因此推力與阻力之間必然有：</p><p>　　對于實(shí)船： （6）

97、</p><p>　　對于船模： （7）</p><p>　　如果將（5）、（6）、（7）三式聯(lián)系起來分析，發(fā)現(xiàn)兩者是不一致的。假定推力減額無尺度作用， ts =?tm，則從（6）、（7）兩式看來，實(shí)船與船模的阻力之間也應(yīng)與有關(guān)才能使兩者一致。但是在船舶阻力中我們已知，當(dāng)船模與實(shí)船在Fr數(shù)相同時(shí)，兩者的總阻力并不存在的關(guān)系，即</p><p>　　為了克

98、服這個(gè)矛盾，需要在船模自航試驗(yàn)中作適當(dāng)處理后才能進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和實(shí)船性能的預(yù)報(bào)。</p><p>　　4.3 摩擦阻力修正值</p><p>　　船舶阻力可分為摩擦阻力和剩余阻力兩部分, 前者只與雷諾數(shù)有關(guān), 后者與佛汝德數(shù)有關(guān)。若滿足重力相似, 則原型和模型的剩余阻力是相似的, 由于船模的雷諾數(shù)總比實(shí)船相應(yīng)小, 船模的粘滯阻力( 換算值) 比相應(yīng)實(shí)船大。這額外增加的粘滯阻力的影響需通過增加

99、船模螺旋槳的轉(zhuǎn)速( 以增加推力) 加以抵消, 以保證原型和模型航速滿足重力相似條件, 但這又使船模螺旋槳推進(jìn)尾流比相應(yīng)實(shí)船強(qiáng)得多, 由此引起的一系列水動(dòng)力性能上的差異是引起原型與模型船舶操縱性差異的主要原因[15]。因此在自航試驗(yàn)中，為了試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，必須要對摩擦阻力進(jìn)行修正。這種修正的方法是學(xué)者們根據(jù)科學(xué)理論與不斷的實(shí)踐所得出的。</p><p>　　在自航試驗(yàn)中,要求船模和槳模的雷諾數(shù)超過臨界雷諾數(shù)，船模

100、和實(shí)船傅汝德數(shù)相等,槳模和實(shí)槳進(jìn)速系數(shù)數(shù)相等。即</p><p><b>　　根據(jù)幾何相似條件:</b></p><p><b>　　由傅汝德數(shù)相等得:</b></p><p>　　由進(jìn)速系數(shù)相等,得:</p><p><b>　　即，</b></p><p

101、>　　由于自航試驗(yàn)時(shí)槳推力與成比例，阻力中剩余阻力部分也與成比例:</p><p><b>　　即：</b></p><p>　　而摩擦阻力部分不與成比例。由平板公式可知，船模的雷諾數(shù)小，因而摩擦阻力系數(shù)大。因此在‘船模自航點(diǎn)’工作時(shí)螺旋槳要產(chǎn)生額外推力以克服這部分摩擦阻力增量。</p><p>　　為了避免這種‘不相似’影響，用強(qiáng)制力抵

102、消摩擦阻力增量—摩擦阻力修正值FD。</p><p>　　即， </p><p>　　實(shí)際上, 在船模自航試驗(yàn)中當(dāng)同時(shí)滿足Fr數(shù)和J 相等，則模型和實(shí)船之間的各種力基本上是的關(guān)系。兩者總阻力之間不存在的關(guān)系，主要是摩擦阻力部分造成的。為了使船模自航試驗(yàn)中各種力都存在的關(guān)系，必須人為地對阻力進(jìn)行修正，將其硬湊成與成比例。試驗(yàn)時(shí)在船模上加一個(gè)拖曳力FD,則槳發(fā)出的推力Tm

103、需要克服的阻力為(Rtm-FD)。在這一點(diǎn)上，試驗(yàn)船型達(dá)到力的平衡，稱該點(diǎn)為實(shí)船自航點(diǎn)。</p><p>　　4.4 兩種常用自航試驗(yàn)方法</p><p>　　自航試驗(yàn)也是在拖曳水池中進(jìn)行。用阻力儀測定一系列速度的強(qiáng)制力。用自航動(dòng)力儀測對應(yīng)速度下,相應(yīng)螺旋槳的轉(zhuǎn)速下的扭矩和推力。進(jìn)行自航試驗(yàn)的方法有兩種：一種是純粹自航法，另一種為強(qiáng)迫自航法。</p><p>　　4

104、.4.1 純粹自航試驗(yàn)</p><p>　　純粹自航法又稱為歐洲大陸法或常負(fù)荷法，在船模上加一個(gè)固定的輔助脫離，試驗(yàn)中使船模在螺旋槳推力作用下達(dá)到與拖車相同的速度。在進(jìn)行試驗(yàn)前首先決定船模的速度及算出摩擦阻力修正值 ，各種測量儀器的布置如圖1 所示。所采用的電測動(dòng)力儀與敞水試驗(yàn)相同。在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，阻力儀砝碼桿上掛的砝碼重量相應(yīng)于預(yù)定速度時(shí)的摩擦阻力修正值 。然后，由拖車通過制動(dòng)裝置帶動(dòng)船模前進(jìn)，與此同時(shí)，啟動(dòng)螺旋

105、槳使之產(chǎn)生推力，當(dāng)拖車達(dá)到所需之船模速度時(shí)，松開制動(dòng)裝置，使船模與拖車脫開，同時(shí)調(diào)節(jié)螺旋槳轉(zhuǎn)速，使其發(fā)出的推力恰能克服阻力（），保持拖車速度與船模速度相同。待穩(wěn)定后，記錄拖車的速度V，螺旋槳模型轉(zhuǎn)速n，螺旋槳推力T 和轉(zhuǎn)力矩Q。這種方法稱為純粹自航法。由于要使拖車速度嚴(yán)格地與船模的預(yù)定速度一致，調(diào)節(jié)工作相當(dāng)困難和費(fèi)時(shí)，因此，各水池一般都采用強(qiáng)迫自航法。</p><p>　　在長期的實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)者們發(fā)現(xiàn)純粹自航試

106、驗(yàn)法要較下面的強(qiáng)迫自航法優(yōu)秀，其優(yōu)點(diǎn)為試驗(yàn)點(diǎn)數(shù)目少、可以節(jié)省大量實(shí)驗(yàn)時(shí)間、提高試驗(yàn)效率，其實(shí)驗(yàn)過程也較強(qiáng)迫自航法簡單。</p><p>　　4.4.2 強(qiáng)迫自航法</p><p>　　強(qiáng)迫自航法又稱為英國法或常速法，是保持某一航速改變幾種強(qiáng)制力的試驗(yàn)方法，即在船模在螺旋槳推力和拖車上阻力儀對船模拉力的共同作用下進(jìn)行的自航試驗(yàn)。其試驗(yàn)儀器及布置與純自航法相同。在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，自航船模在螺旋槳推

107、力T和拖車上阻力儀對船模的拉力（及強(qiáng)制力Z）共同作用下運(yùn)動(dòng)。在試驗(yàn)時(shí)保持拖車速度V（即預(yù)定的船模速度）不變，調(diào)節(jié)螺旋槳模型的轉(zhuǎn)速使其發(fā)出的推力克服(Rtm-Z)。待拖車速度和船模速度一致且穩(wěn)定后，測量并記錄船模速度V（即拖車速度）、強(qiáng)制力Z，螺旋槳的轉(zhuǎn)速n，推力T 和扭矩Q。對某一選定的船模試驗(yàn)速度Vm ，一般需要外加五個(gè)不同的強(qiáng)制力Z1 ,Z2 , Z3,Z4 ,Z5。其范圍大致是Z1 =0?(相當(dāng)于船模的自航點(diǎn))、Z3 =?Ra（相

108、當(dāng)于實(shí)船自航點(diǎn)），Z5 =2Ra 。?對于大小不同的強(qiáng)制力，為保持預(yù)定的船模試驗(yàn)速度Vm而要求螺旋槳模型發(fā)出的推力T、轉(zhuǎn)速n及扭矩Q是不同的。因此對于一個(gè)試驗(yàn)速度需要進(jìn)行五次試驗(yàn)，而且各次的速度應(yīng)保持一致。將其同一速度測得的n，Z，T，Q，等數(shù)值繪制如圖10的曲線。圖中Z =Ra直線與Z～n曲線的交點(diǎn)a 即為對應(yīng)于實(shí)船的自航點(diǎn)，對應(yīng)于此點(diǎn)的轉(zhuǎn)速，推力</p><p>　　在長期的實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)強(qiáng)迫自航法有試驗(yàn)點(diǎn)數(shù)

109、目多、實(shí)驗(yàn)過程復(fù)雜、試驗(yàn)時(shí)間長、效率低等缺點(diǎn)。</p><p><b>　　圖10</b></p><p><b>　　4.5 試驗(yàn)步驟</b></p><p>　　為了使試驗(yàn)順利進(jìn)行，試驗(yàn)前需預(yù)估若干數(shù)據(jù)。</p><p>　　首先選擇 4～5個(gè)試驗(yàn)速度（設(shè)計(jì)航速包括在內(nèi)）,至少4個(gè)試驗(yàn)速度；其次

110、，對每一試驗(yàn)速度，選擇4～5個(gè)強(qiáng)制力Z；再根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式估計(jì)推力減額t；最后由阻力曲線上查出該速度下的船模阻力Rtm ，根據(jù)R tm 和選定的若干Z估算相應(yīng)的推力。本次試驗(yàn)選定四個(gè)速度，分別是0.8m/s、0.9m/s、1.0m/s、1.1m/s。對某一選定的船模試驗(yàn)速度，需要外加5個(gè)強(qiáng)制力，且對不同的強(qiáng)制力，為維持船模速度而要求螺旋槳模型發(fā)出推力T，轉(zhuǎn)速n及轉(zhuǎn)矩是不同的。因此對于同一個(gè)速度，本實(shí)驗(yàn)都盡可能地保持同一速度試驗(yàn)5次，并記錄、