大工17春船模性能实验实验报告x
时间：2020-11-23 00:17:46 来源：勤学考试网 本文已影响 人 
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实验1:船模阻力实验
一、 实验知识考察
1、 简述水面船舶模型阻力实验相似准则。
答：由阻力相似定律可知：如果船模和实船能实现全相似，即船模和实船同时滿 足Re和Fr数相等，则可由船模试验结果直接获得实船的总阻力系数， 实船的总 阻力也可精确确定。但是船模和实船同时滿足Re和Fr数相等的所谓全相似条件 实际上是难以实现的。
船摸与实船保持几何相似；
船模试验的雷诺数Re达到临界雷诺数以上；
船摸与实船傅汝德数相等。
2、 船模阻力实验结果换算方法有哪些？
答：常用的船模阻力试验结果换算方法有两种，即二因次方法和三因次方法?二因
次方法亦称傅汝德方法；三因次方法（也称1+K法）为1978年ITTC性能委员会推 荐的换算方法?这两种方法的区别在于对粘性阻力的处理原则不同。
二、 实验后思考题
1、 船模阻力实验结果换算方法之间的区别是什么？
答：常用的船模阻力实验结构换算方法有两种，即二因次方法和三因次方法。这 两种方法的区别在于对粘性阻力的处理原则不同。
2、 实船摩擦阻力计算中，粗糙度补贴系数是根据什么选取的？
答:实船船体表面比较粗糙，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。
实验2:螺旋桨敞水实验
、实验知识考察
1、 简述螺旋桨模型敞水实验必须满足的条件。
答：根据敞水试验相似定理的讨论，螺旋桨模型敞水试验必须满足以下条件：
几何相似；
螺旋桨模型有足够的浸深(傅汝德数可不考虑);
为了消除自由表面对螺旋桨水动力性影响，桨模的浸深一般应满足
hs>=(0.625-1.0)Dm
hs为桨轴中心线距水表面的距离(m), Dm为桨模直径。
试验时雷诺数应大于临界雷诺数；
5
Re=3.0*10 ( 一)
进速系数相等。
2、 简述螺旋桨敞水实验的实验步骤。
答：(一)敞水实验准备
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 或铝等合金。桨模精度在0.05mm；
将敞水动力仪固定在水池拖车上，预先应进行校验和标定；
将桨模安装在敞水动力仪上，叶背向前，浸没深度大于桨径。
(二)敞水实验程序
零航速敞水实验，按预定转速开动敞水动力仪，测 Tt，Qt。
按预定转速开动敞水动力仪，同时开动拖车，使螺旋桨进速系数达到预定 值。
当拖车速度稳定时，记录拖车速度 Va，浆转速n，推力Tt，扭矩Qt,完成 一进速的实验。
系列变化拖车速度，完成全部实验内容，注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，重复上述实验，测得敞水动力仪自身 的推力Ts，扭矩Qs，用以进行修正。
扭矩修正值，测的 Qs是尾轴摩擦损失，与转速有关。螺旋桨吸收的净扭 矩。
Q=Qt-Qs
推力修正值。桨轴和桨毂横剖面上受到水的阻力，抵消了一部分桨叶发出
的推力，其大小与桨前进速度有关。
T=Tt+Ts
二、实验后思考题和计算题
1、 螺旋桨敞水性征曲线的意义是什么？
答：推力系数Kt,转矩系数Kq及敞水系数n 0对进速系数J的曲线称为螺旋桨 的性征曲线。
我们讨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 桨在任意工作情况下的全面性能。
2、 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?=1.0 103
kg/ m3，螺旋桨的转速n=14r/s,螺旋桨直径D=0.202m拖车速度Va =2.08m/s。
计算推力系数、扭矩系数、敞水效率、进速系数。
答：推力系数 62.2/(1.0X 103X 142X 0.2024)=0.191
KT=T/ ? X n2D4=62.2/1.0 103 X 142X 0.2024=0.191
扭矩系数 24.4/(1.0X 103X 142X 0.2025)=0.370
敞水效率n — — 0.0308
进速系数 ——2.08/(14 X 0.202)=0.736
实验3:船模摇荡实验
一、实验知识考察
1、 简述耐波性主要研究的内容。
答：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。估计船舶摇荡是评定耐波性最基本的条件。
根据船舶摇荡实验可以定 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。
2、 简述船模摇荡实验的主要设备。
答：船模摇荡实验的主要设备有：实验水池、造波机、造风机、消波器、适航仪、 陀螺仪、浪高仪、惯性矩校验台。
二、实验后思考题
1、 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：0.25Lpp作为船舶的纵向惯性半径，0.35BS作为船舶的横向惯性半径。
2、 为什么要进行船模惯性调整？
答：模型惯性调整是耐波性实验的重要环节。 即按照模型实验相似性原则，将模
型的重心位置、纵横向惯性矩调整到设计要求。
实验4:船模自航实验
一、 实验知识考察
1、 船模自航方法都有哪些？简述其中一种方法。
答：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Vm下，在船模运动方向上施加一系列的强 制力乙其中应包括Fd在内，船模在强制力和推力的共同作用下达到力的平衡， 即在航速为Vm的情况下，螺旋桨发出的推力应满足下列条件：T（ 1-tm） +Z=Rtm
2、 简述推进效率的各种成分。
答：船模推进效率
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、桨模推力克服阻力。
二、 实验后思考题
1、 船体对螺旋桨有哪些影响？
答：螺旋桨在船后工作时由于流场不均匀， 产生同样推力时的扭矩不相同，引起 螺旋桨的效率变化。
2、 螺旋桨对船体有哪些影响？
答：由于螺旋桨工作改变了船舶周围流场，尤其尾部流速提高，使阻力增加。
虚拟试验数据
打开课件一实践环节一虚拟试验，根据老师的讲解进行操作，然后任选一个
虚拟试验，在完成虚拟试验后纪录虚拟试验数据， 注意，每个人的参数肯定是不 同的。字体大小宋体小四。（本段在完成自己内容后删除。）
学习心得
通过一段时间的船舶理论知识的学习， 让我对自己的工作更加深刻理解，特 别是通过认真听讲了网络课件，使我对模糊的概念有了更加清晰的认知， 也同时 真正的达到理论与实践相结合。我是从事船舶制造行业中质量检验工作的， 在工 作中经常会遇到一些和船舶有关的问题，以前很多时候自己对其理论理解不够透 彻，通过学习让我感觉到自己的对船舶的理解水平有了明显的提高。 在此，我非
常感谢大连理工及其在奥鹏网络平台的诸位老师们，给了我一个这样好的学习平 台，让我对自己从事的行业有了更加清晰的认知，谢谢！
