船模阻力试验PPT.ppt
第七章 船模阻力试验,船舶阻力第七章船模阻力试验拖曳试验依据、设备和方法,一、船模阻力试验的依据1、全相似 Fr、Re相等 无法实现2、粘性相似 Rem=Res VmLm/m=VsLs/s m s Vm=Vs 难以实现3、重力相似 Frs=Frm 可行4、结论：部分相似（Fr）+假设（傅汝德、休斯）二、船模试验池1、任务：拖曳、自航、适航性等试验2、拖车式船模试验池优点：船模尺度比较大，尺度效应小，准确性高 试验内容多流线观察、敞水试验、自航试验、部分耐波性试验、部 分操纵性试验、强度和振动方面的试验、水下实验 缺点：拖车和轨道要求高、设备复杂、造价高。,7.1 拖曳试验依据、设备和方法,船舶阻力第七章船模阻力试验拖曳试验依据、设备和方法,3、重力式船模试验池优点：水池小、设备简单、造价低缺点：船模尺度小、尺度效应大、误差偏大 实验内容单一,7.1 拖曳试验依据、设备和方法,船舶阻力第七章船模阻力试验拖曳试验依据、设备和方法,三、船模阻力试验方法和内容1、试验准备 船模制作（木模、蜡模）几何相似、表面光洁 安置人工激流丝称重配压载、调浮2、阻力数据测试 物理量：速度、阻力、纵倾、升沉、浸湿长度 方法：（1）船模速度：拖车速度（测速轮）（2）阻力测量：阻力仪 a、机械式阻力Rtm由砝码重力W平衡。W rBpLpsin=Rtm rA Rtm=rB W/rA pLpsin/rA 记录W、可得Rtm,船舶阻力第七章船模阻力试验拖曳试验依据、设备和方法,7.1 拖曳试验依据、设备和方法,b、电测式 力传感器阻力变化传感器信号变化,船舶阻力第七章船模阻力试验拖曳试验依据、设备和方法,7.1 拖曳试验依据、设备和方法,（3）船模纵倾角和重心升沉测量（4）浸湿面积和湿长度确定 排水型 与静浮态一致 滑行艇 目测、摄像（5）流线测量 涂油漆、安丝线+水下摄影,船舶阻力第七章船模阻力试验拖曳试验依据、设备和方法,7.1 拖曳试验依据、设备和方法,3、船模与实船阻力换算（1）傅汝德换算 Rts=Rfs+（Rtm-Rfm）3 s/m Cts=Cfs+Crm=Cfs+（Ctm-Cfm）C=R/0.5 V2 S（2）三因次换算（休斯法）（1+k）法）Cts=Ctm-（1+k）（Cfm-Cfs）+Cf,船舶阻力第七章船模阻力试验拖曳试验依据、设备和方法,7.1 拖曳试验依据、设备和方法,一、表达目的与要求目的：阻力换算；比较船型阻力性能优劣基本要求：无量纲化；以Fr数及类似形式为速度参数；阻力与速度间函数便于换算。二、表达方法1、泰洛表达法及其换算关系 速度参数Fr（或V/L0.5）；阻力 Rt/（或 Rr/或Cr）,7.2 船模阻力数据表达,船舶阻力第七章船模阻力试验船模阻力数据表达,（1）Rr/对Fr的表达形式 船模数据用 Rrm/m对Fr的表达；实船阻力：Rts/s=Rfs/s+Rrs/s（2）Rt/对Fr的表达形式 船模数据用 Rtm/m对Fr的表达；实船阻力：Rts/s=Rfs/s+Rrs/s 相应速度时：Rrs/s=Rrm/m=Rtm/m-Rfm/m所以 Rts/s=Rtm/m-（Rfm/m-Rfs/s）又因为：Rfm/m=Cfm 0.5 m Vm2 Sm/mgmCbLmBmTm=0.5 Sm Cfm Fr2/CbBmTm,7.2 船模阻力数据表达,船舶阻力第七章船模阻力试验船模阻力数据表达,同样：RfS/S=0.5 Ss（Cfs+Cf）Fr2/CbBsTs几何相似船模：0.5 Sm/CbBmTm=0.5 Ss/CbBsTs所以有：Rts/s=Rtm/m-（Cfm-Cfs-Cf）0.5SsFr2/CbBsTs用Rr/Fr2对Fr形式表达 Rts/s Fr2=Rtm/mFr2-（Cfm-Cfs-Cf）0.5Ss/CbBsTs,7.2 船模阻力数据表达,船舶阻力第七章船模阻力试验船模阻力数据表达,2、傅汝德圆圈系数表达法及其换算（1）船体几何尺度系数 长度系数 m=L/1/3，宽度系数 B=B/1/3，吃水系数 D=T/1/3，湿面积系数 S=S/2/3相似船模和实船，相应系数相等（2）速度表达系数 i、P ii、K=V/（g 1/3/4）1/2=（4/g）1/2 V/1/6表示V与波长为1/3/2的波速之比 iii、L=（4/g）1/2 V/L1/2 表示 V与波长为L/2的波速之比（3）阻力表达系数 C=（Rt/）（1000/K 2）F=（Rf/）（1000/K 2）R=（Rr/）（1000/K 2）,7.2 船模阻力数据表达,船舶阻力第七章船模阻力试验船模阻力数据表达,7.2 船模阻力数据表达,C 与 Ct=Rt/0.5V2S均可表示总阻力特征 C/Ct=125 S/,船舶阻力第七章船模阻力试验船模阻力数据表达,换算关系Cts=Cfs+Crm=Cfs+（Ctm-Cfm）+Cf=Ctm-（Cfm-Cfs-Cf）用 C 代入：C s=C m-125 S（Cfm-Cfs-Cf）/3、比较不同船型的阻力性能（1）傅汝德表达法（2）泰洛表达法用于L、V确定比较船型（、V给定时，用傅汝德法）,7.2 船模阻力数据表达,船舶阻力第七章船模阻力试验船模阻力数据表达,一、试验本身的影响因素1、试验假设引起的误差2、试验本身引起的误差3、试验设备引起的误差二、尺度效应 Re小 层流 措施：人工激流法 表面粗糙激流法；激流杆法；激流丝法；小钉激流法,7.3 影响试验结果的因素,船舶阻力第七章船模阻力试验影响试验结果的因素,船舶阻力与推进（阻力）第七章 模型试验,船舶阻力与推进船舶阻力部分,船舶阻力与推进船舶阻力部分,船舶阻力与推进船舶阻力部分,船舶阻力与推进船舶阻力部分,船舶阻力与推进船舶阻力部分,
