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1、船用襟翼舵水动力学研究华中工学院许汉珍周谨蟾一、引言襟翼舵由于襟翼偏转,相当于增加了舵剖面的拱度图,因而具有高舵效的优点目前从实船上采用襟翼舵已见到的显著的经济效益,表明它是一种有效、可靠、简单、易于推广的优良舵型但是迄今尚缺乏系统完整的试验资料发表,至于襟翼部分的流体动力性能的研究就更少见。对于安装在现代船上的襟翼舵而言,本文所述的试验研究是较为全面系统的,具有一定的代表性设计者常用的一种船舵的设计方法,是选择一种合适的舵型后计算它在自由流场或敞水中的性能,然后再根据船体和螺旋桨的存在的影响加以修正。因此
2、分析襟翼舵各参数对舵力的影响,亦可用风洞测定通过对《长清》号模型船桨后舵力试验研究,得到修化,正系数按舵处的有效来流速度计算该船襟翼舵的舵力,与实船试验较为符合从而提供了直接利用风洞模型试验结果来估算船桨后舵力的计算方法二、定义和符号参见图和图。「之吃见爪、麟’,磨匕舵高展长—舵宽弦长—舵总面积。—襟翼弦长。—月襟翼面积,—襟翼铰轴至后缘距离,—襟翼铰轴后的面积—,襟翼面积比—一一、。,比螺旋桨负荷系数甘入早展,弦比—一一螺旋桨滑脱比—襟翼前缘半径万伴流分数—襟翼间隙无—试验修正系数—可平衡比、—法向力合力
3、—至前缘距离、乙—切向力、—,—舵角力矩日—襟翼相对于主舵的偏转角、—升力日—襟翼转角比、—阻力厂—来流速度了、—升力系数、犷妇—叉—船速阻力系数犷一舵处有效来流速度,合—力对前缘力矩系数犷一螺旋桨进速。—合力对舵轴力矩系数、—。对一密度几襟翼铰轴力矩系数—二—。二,,。,心压力中心系数二、,厂蕊动压头“”,牛“,,了、脚标—表示襟翼部分的量”—一三、襟翼舵风洞系列试验舵摸型舵模系列由个矩形舵组成,其几何参数见表,包括三个系列。展弦比,,即恤民入襟翼面积比拐,,。襟翼面积比通月二筋展弦比入石即灿,展弦比久即
4、恤其中沁为襟翼舵,恤为流线型舵翼型剖面为,一。襟翼前,所处翼缘是一个以铰轴为圆心型厚度为半径的圆弧图。舵模用核桃木或有机玻璃制作而成,表面光滑。试验条件及设备襟翼舵测力系统由两个三分量应变天平及、日转角机构组成,见图。该天平在使用前采用多元综合加载方案进行了动、静态校准结果表明天平测力元件的重复性、线性均良好,干扰。’量亦小两个三分量应变天平分别固接在主舵与襟翼的轴杆上,可以同时测量全舵和襟翼部分的法向力、,切向力’,、,,,力矩它的正方向如图所示其反向为负通过坐标转换得到升力、阻力。一日‘口宁、矛、、一,
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