敞水动力仪扭-推干扰特性研究【开题报告】

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1、毕业论文开题报告船舶与海洋工程敞水动力仪扭-推干扰特性研究一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义众所周知，在拖曳水池或空泡水筒中用动力仪来测量与实船螺旋桨几何相似的模型螺旋桨在不同进速系数时产生的推力和扭矩，其目的是要得到浆模的无因次水动力特征曲线，从而按照流体力学相似理论准确预报出实桨的水动力特征，最终决定船舶推进主机的功率、螺旋桨的转速及船舶所能达到的航速，即决定船舶的快速性，这一工作称为实船快速性预报，具有重要的意义。船舶快速性是船舶重要性能之一。它直接影响到船舶客货运输的周转期和运输能力

2、,是影响船舶营运经济指标的一个重要参数。对每一艘新造的船舶，以及对原设计作了重大修改的改装船舶或船队，快速性试验是衡量设计改装是否成功的重要项目之一。通过快速性试验将获得在各种设计吃水时，主机发挥额定功率工作所能达到最大转速情况下的航速—功率—转速曲线【1】。螺旋桨动力仪是船模水池试验中基本仪器之一，在推进器模型敞水试验或船模自航试验中,用来测量桨模在运转情况下,桨轴上所受的推力或拉力、扭矩及奖轴的转速【2】。我校的船舶与渔具水动力实验室采用的是华中科技大学交通科技与工程学院的程尔升，金大龙，杨有润三位教授

3、设计研发的CH-D5型无摩擦应变式螺旋桨动力仪，无摩擦应变式动力仪的测量电路由推力、扭矩二分力弹性元件上的应变桥（全桥）、应变桥电源（直流5伏）、集流环（滑环）、直流放大器及计算机数据采集系统等组成。动力仪的静态标定是检测动力仪的工作状态和决定动力仪测试精度的基本环节。以往静标定时推力和扭矩是分别标定的，这样做虽然工作程序简单，标定精度高，但是实际意义不大，因为动力仪在正常工作状况下，会同时测量螺旋桨模型在不同进速系数时产生的推力和扭矩，这时动力仪的推力传感器和扭矩传感器是同时工作的。所以，要得到较为准确的

4、标定效果，推力和扭矩必须同时标定，并且研究他们的耦合情况，这是我这个课题的主要工作，在浙江省，这将是首例此类实验研究！二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：准确预报实船快速性是一项复杂的工作，动力仪及其数据采集系统的准确性都将影响到快速性预报的准确性，简单说就是用系列变化砝码重量的办法测出动力仪的推动或扭矩的对应输出值，测算出动力仪的线性特征和推扭力比例常数，并判断动力仪及其数据采集系统是否处于正常的稳定工作状态。这是动力仪鉴定验收和每次进行浆模实验前必须进行的工作环节，根据每次静态标定测量推力、扭力比例常

5、数进行实验结果的计算和处理，以保证测量结果的可靠性和精度。在此次的静态标定的工作中，推力标定和扭矩标定是同时进行的，这样做的优点是贴近工作实际，标定速度快，具有实际操作意义，因为动力仪在正常工作状况下，会同时测量螺旋桨在不同进速系数时产生的推力和扭矩，也就是说，动力仪的推力传感器和扭矩传感器是同时工作的。我和我的团队成员将会做多次静标定实验，认真记录实验数据，并且利用数学统计和物理实验知识，研究推力与扭矩的耦合情况。由于动力仪的静态标定时检测动力仪的工作状态和决定动力仪测试精度的基本环节，在静态标定动力仪时

6、应注意以下各点：必须采用高精度的专用砝码进行动力仪的静态标定；动力仪静态标定时要注意使传感器水平放置，注意把持推力弹簧钢片平直并使之与传感器轴处于相同的水平面内，使砝码盘的弹簧钢片平直处于垂直状态。设置一个满足上述要求的专用标定平台，以提高标定工作的精度的效率；在加砝码进行推力标定前归零,法消除力臂机构的不平衡重量和砝码盘的重量,以免影响动力仪初始输出值；用比例推定的方式测量出动力仪的推力常数及修正系数；设置标准浆模，定期用标模进行动力仪的动态标定工作，积累有关标模水动力特性的统计资料。三、研究步骤、方法及

7、措施：1.扭矩传感器和推力传感器的单独标定；2.扭矩传感器和推力传感器的同时标定；3.研究单独标定与同时标定的耦合特性。推力、扭矩及进速的实验数据由计算机采样并处理。四、参考文献1《船舶快速性试验》2《变磁阻式螺旋桨动力仪》