三桨船水动力性能试验研究.pdf

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1、２０１５年第８期（总第１６１期）江西建材交通工程三桨船水动力性能试验研究■覃冲宇■无锡东方高速艇发展有限公司，江苏无锡２１４０００摘要：三浆船船模自航试验，由于其三浆之间相互干扰，对于船舶阻力影响各分别为左右桨及边桨扣除嵌入船体部分后的敞水性征曲线．不相同，文章对三浆船自航试验时各浆推力减额、阻力分配等情况进行了探讨，并对自航试验数据处理进行了深入的分析。关键词：三桨船自航试验数据分析推进因子船模自航试验是分析研究各种推进效率成分的重要手段，自航试验的目的是正确估计船模的伴流分数、推力减额、相对旋转效率等推进因子，对实船

2、的性能进行预报以及判断螺旋桨、主机以及船体之间的配合情况。选取合理的推进因子是船舶螺旋桨设计的基础，也是决定螺旋桨设计成败的关键之一。对于单桨船或双桨船来说，推进因子的确定比较容易，国际拖曳水池会议（ＩＴＴＣ）于１９７８年提出“１９７８年ＩＴＴＣ单桨船性能预报方法”，对单船的自航试验及实船预报提供了依据并获图１外侧桨敞水性征曲线图图２内侧桨敞水性征曲线图得较好的效果，对双桨船来说，左右螺旋桨相对于船中是对称分布的，２自航试验数据处理及分析一般都将阻力一分为二进行处理，虽然这样做忽略了两桨之间的相互三桨船自航试验采用的是强

3、制自航方法，其试验方法与单桨船相干扰，但基本能满足工程需求，对三桨船来说推进因子的确定就比较困同。一般选取四个船模自航速度，对某一选定的船模试验速度，一般需难，主要是各桨阻力分担的不均匀导致数据处理时如何对各桨进行阻要外加五个强制力，当ｚ＝０时，即为自航点。对于三桨船来说，除了对力分配有一定的难度。对于采用导管螺旋桨的三桨船，除了阻力分配三个桨进行自航试验外，还需对边桨（摘除中桨）和中桨（摘除边桨）进方面的困难外，敞水导管桨的螺旋桨推力、导管推力与船后导管桨的螺行自航试验，此时应满足来流条件相同，即在实船自航点处按同转速

4、、旋桨推力、导管推力差异的处理也有一定的困难。同航速，分别测量双桨和单桨的推力、转矩与强制力。在对导管的处理１模型试验研究方面，摘除中桨或摘除边桨时，由于导管的翼型剖面特点，会产生一定为了便于分析阐述，本文以一艘三桨船为例进行分析，该船为浅吃的推力，因此在处理时需扣除这部分推力。船模在三桨、双桨及单桨自水船舶，采用的是三机三桨形式，为了提高推进效率，选用了导管螺旋航试验是满足如下平衡方程：桨。由于多桨船的内侧桨和外侧桨因在船后的位置及布置方式不同，三桨时：相互之间的干扰不同，工作处的流场不同，使得各状态下船舶的阻力不Ｒｍ

5、－Ｚ３＝（ＴＰＬ＋ＴＤＬ）×（１－ｔＬ）＋（ＴＰＲ＋ＴＤＲ）×（１－ｔＲ）＋（ＴＰＭ同，因此，在对光体船模阻力进行测量之后，也对带导管的船模阻力进＋ＴＤＭ）×（１－ｔＭ）（２）行了测量，并通过改变内侧导管和外侧导管的相对位置，探讨了导管间双桨时：Ｒｍ－Ｚ２＝（ＴＰＬ２＋ＴＤＬ２）×（１－ｔＬ２）＋（ＴＰＲ２＋ＴＤＲ２）×距对船模阻力的影响，具体数据见表１。从表１中的试验数据中可以看（１－ｔＲ２）（３）到，加上导管后船模阻力明显增加，内外侧导管之间的间距的变化对阻单桨时：Ｒｍ－Ｚ１＝（ＴＰＭ１＋ＴＤＭ１）×（１－ｔＭ１）（

6、４）力也有一定的影响，因此在后续的试验中采用的是阻力最小的方案，即其中：Ｒｍ———船模带附体（舵）总阻力；中桨位于３５号肋位。Ｚ３、Ｚ２、Ｚ１———分别为三桨同转、仅边桨转、仅中桨转时的强制力，表１内外侧导管间距对阻力的影响＇由于仅边桨转或中桨转时，仅摘除了桨，导管并没有摘除，因此Ｚ２＝Ｚ２Ｒｔｍ（ｋｇ）Ｒｔｍ（ｋｇ）Ｒｔｍ（ｋｇ）Ｒｔｍ（ｋｇ）－Ｔ，Ｚ＝Ｚ＇－Ｔ，Ｚ＇、Ｚ＇为实际测量的强制力，Ｔ、Ｔ分Ｒｔｍ（ｋｇ）ＤＭ２１１ＤＳ１２１ＤＭ２ＤＳ１Ｖ（ｍ／ｓ）（中桨２号肋位、（中桨０号肋（中桨３５号肋（中桨５号肋位、

7、（带附体）别为仅边桨转时中导管产生的推力和仅中桨转时边导管产生的推力；带导管０度）位、带导管０度）位、带导管０度）带导管０度）ＴＰＬ、ＴＰＲ、ＴＭ、ＴＤＬ、ＴＤＲ、ＴＤＭ———分别为三桨同转时左桨、右１１１２３１８５８２２５０６８２４５９９２４５６０２４６５９桨、中桨、左导管、右导管、中间导管产生的推力；１２５１３２５１７３３２５９３３１８２３３１５７４３１００６ｔＬ、ｔＲ、ｔＭ———分别为三桨同转时左桨、右桨、中桨的推力减额；１３９０３３２６７３４０１５１３８９１２３８９６４３９５０

8、２ＴＰＬ２、ＴＰＲ２、ＴＤＬ２、ＴＤＲ２———分别为摘除中桨、两边桨转时左桨、右桨、左导管、右导管产生的推力；１５２９４４０５２０５０７８９５０２２１５０９４６４９４５０ｔＬ２、ｔＲ２———分别为摘除中桨、两边桨转时左桨、右桨的推力减额；１６６８４５０８４２６２２６５６２６４１６１５８８６２４