船模性能实验

专业.专业.专注.学习参考..学习参考.《》习中心：层 专 业：学 号：学 生：试验报告一：船模阻力试验二、试验目的：主要争论船模在水中匀速直线运动时所受到的作用力及其航行状态。其具体目标包括：船型争论通过船模阻力试验比较不同船型阻力性能的优劣。确定设计船舶的阻力性能对具体设计的船舶，通过船模阻力试验，，供设计推动器应用。预报实船性能船模自航试验前，必需进展船模阻力试验，为分析自航试验结果预报实船供给必要的数据。系列船模试验为供给各类船型的阻力图谱，必需进展系列船模的阻力试验。此外还有进展几何相像船模组试验，其目的在于争论推动方面的一些问题。争论各种阻力成分试验为了争论分类，确定某种阻力成分，必需进展某些特地的试验。附体阻力试验目的在于求得附体的阻力值以及比较不同形式的附体对阻力的影响。流线试验在船模试验的同时，有时还要进展船模流线试验，目的在于确定舭龙骨，轴支架等附体以及船首尾侧推器开孔的位置等。航行状态的争论在船模阻力试验时，测量船模在高速直线运动时的纵倾及升沉等状态，这对于高速排水型船，滑行快艇、水翼艇等高速船舶尤为重要。三、试验原理：简述水面船舶模型阻力试验相像准则。船模与实船保持几何相像；船模试验的雷诺数Re到达临界雷诺数以上；船模与实船傅汝德数相等。分别说出试验中安装激流丝和称重工作的作用。安装激流丝：用1mm19站处使其在金属丝以后的边界层中产生紊流。称重工作：准确称量船模重量和压载重量，以到达按船模缩尺比要求的实船相。船模阻力试验结果换算方法有哪些？常用的船模阻力试验构造换算方法有两种，即二因次方法和三因次方法。二因次方法亦称傅汝德方法；1978ITTC性能委员会推举的换算方法。简述傅汝德假定的内容，并写出傅汝德换算关系式。：①假定船体的总阻力可以分为独立的两局部，一为摩擦阻力

Rf，只与雷诺数有关，另一个为粘压阻力且适用比较定律。

Rpv和兴波阻力Rw合并后的剩余阻力Rr，只与傅汝德数有关，②假定船体的摩擦阻力等于同速度、同长度、同湿面积的平板摩擦阻力。因此，力，通常称为相当平板摩擦R傅汝德换算关系：ts

R (Rfs

R ) s3fmm四、试验内容：〔一〕填写试验主要设备表名称 说明水池狭而长，配置有拖动设备和测量仪器，以测得船模在不同速度下的阻力值。试验池的水承受淡水，船池尺度打算了船模大小和速度。拖曳水池拖车水面电测阻力仪

160m，7m，3.7m。拖车速度0~8m/s,速度精度±1mm/s。配有摇板式规章波造波机。拖车是在沿水池两旁轨道上行驶的。拖车的用途是拖曳试验船模，并使船模保持肯定的方向和肯定的速度运动。其次在拖车上要安装测量和记录仪器。拖车的主要技术指标是速度范围和速度精度。水面电测阻力仪简称电测阻力仪，是用在水池试验中测量船模阻力。阻力仪通常是应变式的传感器。阻力仪要求性能稳定，灵敏度高，具有良好的线性和重复性。依据试验要求选择相应的量程，可提高测量精度。〔二〕试验步骤：〔一〕船模阻力试验预备船模制作：，船模线型要与实船保持几何相像，外表必需光滑，满足肯定的加工精度。，木模不易变形，蜡模本钱低。安装激流丝：用1mm19站处使其在金属丝以后的边界层中产生紊流。画水线：按首尾吃水、平均吃水画水线。称重工作：准确称量船模重量和压载重量，以到达按船模缩尺比要求的实船相应的排水量。调整压载的位置：使船模没有横倾，首尾吃水满足规定要求。：使船模纵中剖面与前进方向全都，纵向和垂向运动不受匀速。拖点〔浮心位置〕最终将船模安装在拖车上。〔二〕船模阻力试验数据测量船模速度测量：依据实船设计航速，确定最高航速，通常比设计航速高2节。依据实船长度、Fr数相等的原则，确定船模试验速度范围。在不同航速下进展拖曳试验。待拖车速度到达稳定匀速时即可进展速度和阻。拖车速度就是船模速度，速度是用数字编码器〔光栅盘〕测量的。船模阻力测量：阻力测量与速度记录同时进展。船模阻力由特地的阻力仪测量。阻力仪有机械式和电测式两类。电测阻力仪输出电压信号，所以使用前要进展标定，确定标定系数。=测得的电压值*标定系数。测量前要调零。五、问题与思考：船模阻力试验结果换算方法之间的区分是什么？答：常用的船模阻力试验构造换算方法有两种，即二因次方法和三因次方法。这两种方法的区分在于对粘性阻力的处理原则不同。实船摩擦阻力计算中，粗糙度补贴系数是依据什么选取的？答：实船船体外表比较粗糙，故实船摩擦阻力为其中为粗糙度补贴系数，按不同船长选取。试验报告二一、试验名称：螺旋桨敞水试验二、试验目的：，通常包括桨的推力系数、扭矩系数和敞水效率。三、试验原理：什么叫螺旋桨敞水试验？螺旋桨敞水试验可以在哪里进展？螺旋桨模型单独地在均匀水流中的试验称为敞水试验，试验可以在船模试验池、循环水槽或空泡水筒中进展。简述螺旋桨模型敞水试验必需满足的条件。从理论上讲，螺旋桨模型试验必需满足全相像条件、扭矩系数和敞水效率与实桨的相等。实际上，模型试验时无法满足全相像条件。螺旋桨模型敞水试验必需满足以下条件：几何相像；螺旋桨模型有足够的浸深〔傅汝德数可不考虑〕；试验时雷诺数应大于临界雷诺数，Re进速系数相等。

=3.0*105(Re

nD2 )写出螺旋桨进速系数的公式，及公式中各符号代表的含义。进速系数 Jp

VanDaV：拖车速度 n：桨转速 D：螺旋桨直径a简述螺旋桨敞水性征曲线的概念及其意义。KT，KQ及敞水系数0J的曲线称为螺旋桨的性征曲线。我们争论的是孤立螺旋桨的性能，所以称为螺旋桨敞水性征曲线。它表示了螺旋桨在任意工作状况下的全面性能。四、试验内容：〔一〕填写试验主要设备表名称名称说明敞水动力仪是敞水试验的专用设备。它包括自航动力仪、光栅编码器敞水动力仪〔H29-1〕〔测速发电机〕、驱动电机及传动机构。敞水动力仪功能是测量安装在轴上的桨模的转速、推力和扭矩。〔二〕试验步骤：敞水试验预备桨模制作：敞水桨模直径为0.2-0.3m，通常用巴氏合金、铜合金、不锈钢或0.05mm；将敞水动力仪固定在水池拖车上，预先应进展校验和标定；将桨模安装在敞水动力仪上，叶背向前，浸没深度大于桨径。敞水试验程序零航速敞水试验，按预定转速开动敞水动力仪，测TQt t按预定转速开动敞水动力仪，同时开动拖车，使螺旋桨进速系数到达预定值。当拖车速度稳定时，记录拖车速度Va

，桨转速n，推力Tt

，扭矩Qt

，完成一。，，留意各次之间应有足够的等水时间。用尺寸、重量相近的假毂代替桨模，重复上述试验，测得敞水动力仪自身的推力Ts

，扭矩Qs

，用以进展修正。扭矩修正值，测的Qs

是尾轴摩擦损失，与转速有关。螺旋桨吸取的净扭矩QQQt s推力修正值。，抵消了一局部桨叶发出的推力，其大小与桨前进速度有关。五、试验数据处理：

TTTt s螺旋桨敞水试验中测得推力T=62.2N扭矩Q=24.4N·m水的密度=1.0103kg/m3螺旋桨的转速n=14r/s,螺旋桨直径D=0.202m拖车速度V=2.08m/s。试求出推力系数、扭矩系数、敞水效率、进速系数。a解：由公式：推力系数 KT

T 得：K=0.191Tn2D4T扭矩系数 K Q

Q 得：K=0.370Qn2D5QJp K 得：

=0.0308敞水效率

02KTQV

0J=0.736进速系数 Jp

a 得pnD试验报告三：船模摇荡试验二、试验目的：①确定待设计或已建筑船舶的耐波性,推断是否满足使用要求。②查找，评价减摇措施，或者优良船型。③测定水动力系数，供理论计算及机理争论。④测定其载荷加速度，供构造和强度使用，砰击还与振动有关，某些设备〔如电子侦查设备，水面放射武器等〕要求。三、试验原理：简述耐波性主要争论的内容，并描述什么样的船耐波性比较好？船舶摇荡是耐波性的主要内容，耐波性能所涉及的其它内容主要是由船舶摇荡引起的。。依据船舶摇荡试验可以定量地计算出像砰击、上浪、飞车等性能。一般来说，船舶摇荡较缓和，则耐波性也好。简述船舶摇荡试验的相像准则。模型试验相像准则：与快速性类似，要求符合船模与实船保持几何相像、运动相像和动力相像。而动力相像应包括：雷诺数超过临界雷诺数；傅汝德数相等；斯特鲁哈尔数相等简述船舶的十二种运动形式的名称，并指出哪些属于往复运动。十二种运动形式的名称：横倾、纵倾、回转、横摇、纵摇、首摇、前进或后退、横漂、上浮或下沉、纵荡、横荡、垂荡；其中属于往复运动的有：横摇、纵摇、首摇。对造波机造的波浪的要求都有哪些？波浪频率应当掩盖船模的谐摇频率，越宽越好。在规章波上试验波长范围L -2.0L 2h1/50，2h与波长之比应少于或等PP PP。四、试验内容：〔一〕填写试验主要设备表名称 说明试验水池造波机

船模耐波性试验在常规的拖曳水池中实现，只需配备造波设备、消波设备和必要的运动参数测量仪即可。但是在拖曳水池中只能进展迎浪或顺浪两种航向的船模耐波性试验以及横浪无航速的横摇试验，局限性较大。耐波性水池：耐波性试验水池中主要设备是拖车和造波装置。为了实现各种斜浪条件下的耐波性试验，船模应当能够在水池中做相对于波浪的斜向运动。安装在水池的两边，一边是水池终端边，另一边是水池的侧边。另外两边安装消波岸，以消退反射波的干扰影响。造波机是耐波性水池的关键设备，目前各国承受的造波机的构造形式有冲箱式、摇板式和空气式几种，其传动系统有电动伺服系统，液压伺服系统和机械可调振幅系统造风机消波器适航仪

〔1〕一种是固定的消波器，通常设置在造波机对面。其作用是消退造波机传过来的波浪，避开波浪反射回去。〔2〕另一种是可动的边消波器，通常设置在水池一侧或两侧。其作用是消退船行波，削减等水时间。在进展波浪试验时应当将边消波器提到适当高度，以免对波浪形成干扰。六自由度适航仪。用这种仪器可同时记录下船模的横摇、纵摇、摇首、垂荡、纵荡和横荡6种耦合运动。假设只需测量船模在迎浪、随浪或陀螺仪浪高仪惯性矩校验台〔二〕试验步骤：

横浪时的运动，可承受构造比较简洁的三自由度适航仪。陀螺仪在船舶性能试验中广泛应用于测量航向角、横倾角、纵倾角。垂直陀螺只能测量横倾角与纵倾角两自由度。浪高仪是用来测量水池中波浪的仪器。惯性矩校验台〔架〕是用于船模重心位置和质量惯性矩的调试。船模预备：除满足几何相像外，船模本体应当较轻，易于调整惯量；调整重心高度，调整纵向惯性矩，在水中测横向摇摆周期。船模上安装陀螺、加速度计等仪器均应固定在适当位置。船模两端在重心高度位置系上两根细绳；造波机预备：调整造波参数使之满足本次试验要求；零速横摇试验时用船模两端细绳将模型固定在水池适当位置，留意模型必需在浪高仪前方；，留意导向装置对船模在纵向运动不会形成约束；启动造波机制造波浪，当船模摇荡进入稳定状态时记录数据。五、问题与思考：船模惯性矩计算中，纵向惯性半径和横向惯性半径怎么选取？答：0.25L 作为船舶的纵向惯性半径，0.35B 作为船舶的横向惯性半径,pp s为什么要进展船模惯性调整？答：模型惯性调整是耐波性试验的重要环节。即依据模型试验相像性原则，将模型的重心位置、纵横向惯性矩调整到设计要求。试验报告四：船模自航试验二、试验目的：船舶快速性主要与主机、船体和推动器的单独性能以及它们的协作是否得当有关。阻力和螺旋桨敞水试验用来获得船体和螺旋桨的各自性能，而自航试验有以下主要目的：①分析各项效率及船尾伴流对螺旋桨效率的影响和螺旋桨工作时对船舶阻力的影响，为螺旋桨设计供给资料；②预报实船性能。即通过试验给出主机功率、转速和船速之间的关系，得出实船航速预报，验证设计的船舶是否满足任务书中要求的航速；③推断螺旋桨、主机、船体之间的协作是否良好。三、试验原理：简述船模自航试验的相像定律。桨模的雷诺数超过临界雷诺数，傅汝德数相等，螺旋桨局部应满足进速系数相等船模自航方法都有哪些？简述其中一种方法。船模自航方法都强迫自航法和纯粹自航法强迫自航法简述：是在某一船模速度V下，在船模运动方向上施加一系列的强制力mDZ，其中应包括F 在内，船模在强制力和推力的共同作用下到达力的平衡，即在航D速为Vm

的状况下，螺旋桨发出的推力应满足以下条件：T(1tm

ZR 。tm简述推动效率的各种成分。船模推动效率Dm

VRmm2nQmmm m船模自航速度、实船速度、自航前的阻力、摩擦阻力修正、桨模转速、桨模推力、桨模扭矩、桨模推力抑制阻力简述自航试验中的推力减额的概念。螺旋桨发出的推力一局部用来抑制船的阻力R〔不带螺旋桨时的阻力〕，而另一局部则为抑制阻力增额R,习惯上将R称为推力减额。)四、试验内容：〔一〕填写试验主要设备表名称电机等传动装置(可调电机转速)电测阻力仪

说明是完成船模水池性能试验工属具。配有精度较高的车速掌握系统，保证船模运动速度和试验结果的精度。阻力仪要求性能稳定，灵敏度高。具有良好的线性和重复性。依据试验要求选择相应的量程，可提高测量精度。自航动力仪 自航动力仪是自航试验的专用设备。水池狭而长，配置有拖动设备和测量仪器，以测得船模在不同速水池 度下的阻力值