船模試驗解析

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1、船模試驗解析學習單位：基本設計課指導人員：陳良駿工程師學生：郭哲豪陳冠臻周祥芬大綱工作內容基本設計流程船模試驗簡介船模試驗清單程式驗證船模試驗資料解析結論工作內容資料統整建立船模試驗資料庫檢驗準確性驗證船模試驗資料分析與討論解析船模試驗資料歸納參數特性基本設計流程根據程式與經驗來檢討和推定L,B,D,(d)Cb船東基本要求-設計條件確認DWT,Vs,d,ContainerNo.(C/V),(B/C,O/T),主要尺寸限制(L,B,draft)決定主要尺寸與船形參數決定一般佈置圖與最佳線形開發船模試驗(驗證船速馬力性能)船模試驗解析船模試驗簡介船模試驗主要的目的為推估裸船阻力，並且藉由裸船

2、阻力可推估出船速與馬力，一般常見的船模試驗，皆在靜水中進行，依HSVA船模試驗報告分類如下：船模試驗阻力試驗自推試驗油墨試驗船模試驗簡介(續)阻力試驗目的：藉由測量船模在不同船速下所對應的拖力，並推算成實船的總阻力與需求馬力(EHP)值。方法：2-D：3-D：1957ITTC船模試驗簡介(續)自推試驗目的：測量船模在不同船速下自推時，螺槳對應所需的轉距(Torque,Q)、推力(Thrust,T)與轉速(Revolution,N)，以求得推減係數t、跡流係數及相對效率，並推算實船推進效率與DHP值。油墨試驗目的：判斷水線下水流是否穩定或是否發生流離現象及得到舟必龍骨流線及艏側推進器處之流

3、向。船模報告編號/日期HSVA船模編號船模版次螺槳編號縮小比例001球型艏艏半部艉半部球型艉船模試驗清單船模試驗清單(續)船模試驗清單(續)統計船型統計C/V-----10型B/C-----3型O/T-----2型DCC---1型C/C----1型吃水包括dd(設計吃水)、ds(最大吃水)、db(壓載吃水)。共進行95組船模試驗結果之解析。程式驗証目的驗證HSVA船模試驗報告的正確性。使用參數輸出馬力誤差度：程式驗證(續)Cb越大，PD誤差度越大肥胖船(Cb大)PD誤差值約0.5%。貨櫃船(Cb小)PD誤差值約0.1%。程式驗證(續)貨櫃輪壓載吃水的PD誤差度幾乎都比設計吃水及最大吃水大

4、程式驗證(續)肥胖船壓載吃水的PD誤差度幾乎都比設計吃水及最大吃水小船模試驗資料解析速度與馬力的關係海軍係數風阻力形狀因子1.速度與馬力的關係貨櫃輪每0.1節平均約需2%power肥胖船每0.1節平均約需2.5%power1.速度與馬力的關係(續)貨櫃船每1%馬力平均約可增加0.05節的速度肥胖船每1%馬力平均約可增加0.04節的速度2.海軍係數定義：越大表示性能越佳。2.海軍係數(續)貨櫃輪之約在300~550間。肥胖船之約在550~650間。2.海軍係數(續)與過去海軍係數範圍比較(同CB情況)從統計中大致上可以看出，CSBC的船比以前的船的海軍係數較高，故可知效能提升。船種以前海軍

5、係數台船實蹟船的海軍係數高速貨櫃輪400~450300~550貨櫃輪400~450大型礦砂輪450~550550~650大型油輪500~6003.風阻力定義：風阻力：使用參數：、T、Cb3.風阻力(續)壓載吃水風阻佔總阻平均約7%載貨吃水風阻佔總阻平均約5%3.風阻力(續)壓載吃水風阻佔總阻平均約4~6%載貨吃水風阻佔總阻平均約2~4%3.風阻力(續)由參考資料顯示貨櫃輪風阻約占總阻2~4%，而CSBC貨櫃輪則約5~7%。原因：甲板上貨櫃數需求增加，船樓高度增加，導致迎風面積增加。如何降低風阻?上構能越窄越好流線形上構4.形狀因子Hughes3-D外插法←Prohaska方法()且以及為

6、兩垂直座標軸，繪製斜率之直線，而交垂直座標軸於1+K，K即為船型因素。4.形狀因子(續)一般貨櫃輪利用Prohaska方法算出之1+K值大約在1.15左右，而此圖由於HSVA所給之船模試驗報告船速範圍過少，使程式誤差度增大，故無法看出K值主要落點。4.形狀因子(續)一般肥胖船利用Prohaska方法算出之1+K值大約在1.2左右結論由HSVA船模實驗報告中，我們驗證了此份報告的可信度，並且藉由報告中的數據，獲得了以下幾項的參數關係。PD誤差度：越大，PD誤差度越大。貨櫃輪的壓載吃水PD誤差度較其他吃水大。肥胖船的壓載吃水PD誤差度較其他吃水小。風阻力：一般貨櫃輪風阻約占總阻2~4%，而C

7、SBC貨櫃輪卻是5~7%是因為貨櫃數需求增加，上構越來越高。結論(續)速度與馬力的關係：肥胖船每0.1節平均約需2.5%power，1%馬力約0.04節。貨櫃船每0.1節平均約需2%power，1%馬力約0.05節。海軍係數：近年來船隻的海軍係數多數增加，顯示船隻總體性能的提升。結論(續)形狀因子在貨櫃船方面，部分船模試驗報告由於HSVA所給船速範圍不足，故我們無法以Prohaska方法計算形狀因子，求證與1+K的關係。肥胖船方面，