船模阻力试验指导书

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1、船模阻力试验指导书一、试验目的船模阻力试验的目的可归结为：通过船模试验，确定实船的阻力和有效功率；分析比较船型的优劣；提供设计应用的优良船型资料及估计阻力的图表或公式等。《船舶阻力》课程教学试验的要求是：1.使学生对船模阻力试验的过程有一个全面的了解，并加深对课程有关内容的理解；2.要求掌握实船阻力的换算方法：3.写出试验报告，以培养学生进行科学试验研究的能力。二、船模阻力试验的准备船模在拖曳水池中进行阻力试验，必须进行一系列试验准备工作：1.制作模型：船模的线型要与实船保持几何相似，并要求表面光洁，加工误差在一定范围之内。2.激流：一般应用的

2、激流方法是在离船模首垂线后L/20处装设直径为1毫米的激流丝。3.称重：按模型缩尺比的要求计算船模的排水量，并进行称重量、加压载，以满足试验所要求的排水量和吃水。4.安装：船模安装到拖车上，应使其纵中剖面与前进方向一致，拖力作用线应位于纵中剖面内其作用点在水线面附近的位置上并保持水平。试验过程中的进退、纵摇和升沉运动应不受限制。完成上述试验准备工作后，即可进行拖曳试验。三、阻力试验的测量数据船模阻力试验要求测量记录以下四个物理量：在每一个速度v时记录或测量对应的船模阻力R。如要求测量航行纵倾角y和船模重心处的上升下mtm沉量Z时，应与阻力测量同

3、时进行。一般情况下：由阻力仪测定船模阻力；由测速装置测定船模速度；m由纵倾仪测定航行纵倾和船模垂向运动位移。1.阻力仪原理：图1表示船模与摆秤式阻力仪的连接情况。由固定连接在一起的A、B、C三轮子所组成的摆秤可以绕O轴转动，拖曳船模的钢丝通过导轮E与A轮相连接；B轮上挂有砝码盘。船模被拖曳过程中所受阻力的主要部分由砝码盘所平衡；其余小量部分可由A轮下方的摆锤p的偏移所平衡。而摆锤偏移的大小可以由连接C轮和F轮的钢丝下端所装的记录笔在记录筒上记下摆秤的偏移角度q求得。设船模在速度v时的总阻力为R；砝码盘Ⅱ及砝码的总重量为W，摆锤重量为p；r，r，

4、r分mtmabc别为A、B、C轮的半径，l为摆锤p的中心至轮轴中心O的距离，受力情况如图2所示。根据力矩平衡p原理得：W×r±plsinq=R×rbptmarblp（1）R=W±psinqtmrraa式中，正负号视摆秤的方向而定，r/r。为已知的交大水池仪为：r/r=1/2，故有：baba1lpR=W±psinq（2）tm2ra式中，第二项，即摆秤拉力可以通过静校直接用摆针偏离零点的距离给出，对于交大水池，采用No1摆锤时，经校验，阻力仪指针偏离1厘米，相当于摆秤拉力为12克，又由于r=3r，所以反映在记录筒ac所记录得的阻力偏移与阻力零线的距

5、离，每相差1厘米相当于拉力为36克。应该注意，由于试验过程中速度等稍有变动等原因，阻力偏移值的记录通常表现为摆动曲线。所以在计算摆秤拉力时应取平均值，如图3所示。目前不少船模试验池已应用电测式阻力仪，船模阻力由测力传感器记录得到。2.船模速度记录船模速度就是拖车速度。由记录所得的拖车行驶距离和时间求得。时间记录可采用接触秒表，通过继电器记录每秒钟时间间隔的脉冲得到：而拖车行驶的距离可以由记录测速轮每转动一定距离的脉冲得到。对于船模速度的测定，现在可由通过光电测速装置记录拖车行使距离，进而在脉冲计数器上直接读出v值。m3.纵倾和升沉记录：船模航行

6、过程中的纵倾角和上升或下沉的位移，可由图4所示的线绕式纵倾仪直接读出。A、B、C、D为定滑轮，首尾两点通过钢丝分别绕在动滑轮E的两条槽中，且它们的端点均超过它本身3切点的周长处。当船模产生纵倾时，带动E轮转动，指针F所示角度即是纵倾角。当船模同时伴随着4升沉时，E轮的上下位移由指针G读出，此即为船模的升沉位移值。航行过程中的纵倾角和垂向位移，亦可应用记录筒直接测量首、尾或重心处的垂向位移而求得。四、绘制船模阻力曲线按（三）述测试方法，通常要试验10～15各船模速度，同时测出各相应速度下的阻力R、纵倾y、tm升沉量Z，然后以v为横坐标，R为纵坐标

7、作出：R～v；y～v；Z～v曲线（有不少试验mmtmtmmmmm仅作出R～v曲线）以供实船阻力的换算和分析时应用。tmm五、由船模试验结果换算实船阻力阻力换算方法：1.二因次换算方法，又称傅汝德换算法。2.三因次换算方法，又称(1+k)法。其中：（1）摩擦阻力系数，采用1957ITTC公式；（2）(1+k)法中：(1+k)值系应用普鲁哈斯卡方法确定；（3）实船粗糙度附加补贴系数DC取：fi，视船的大小及船体表面情况决定；ii，在(1+k)法中亦可按15届ITTC建议；1ks3-3DC=[105()-0.64]´10FLs-6L为实船水线长，k为

8、粗糙度，可取k=150´10米。sss此外，计算实船总阻力，有效功率时的附体阻力系数和空气阻力系数可根据具体情况而定。六、试验报告船模阻力试验报告必须