船模阻力实验报告
船模实训报告
网络教育学院船模性能实验》实验报学习中心：层次：专升本专业：船舶与海洋工程学号：学生：完成日期： 2013年2月6日《告实验报告一一、实验名称：船模阻力实验二、实验目的：主要研究船模在水中匀速直线运动时所受到的作用力及其航行状态。
其具体目标包括：（1）船型研究通过船模阻力实验比较不同船型阻力性能的优劣。
（2）确定设计船舶的阻力性能;对具体设计的船舶，通过船模阻力实验，计算实船的有效功率，供设计推进器应用。
（3）预报实船性能;船模自航实验前，必须进行船模阻力实验，为分析自航实验结果预报实船提供必要的数据。
（4）系列船模实验;为提供各类船型的阻力图谱，必须进行系列船模的阻力实验。
此外还有进行几何相似船模组实验，其目的在于研究推进方面的一些问题。
（5）研究各种阻力成分实验;为了研究分类，确定某种阻力成分，必须进行某些专门体对阻力的影响。
（7）流线实验;在船模实验的同时，有时还要进行船模流线实验，目的在于确定舭龙骨，轴支架等附体以及船首尾侧推器开孔的位置等。
（8）航行状态的研究;在船模阻力实验时，测量船模在高速直线运动时的纵倾及升沉等状态，这对于高速排水型船，滑行快艇、水翼艇等高速船舶尤为重要。
三、实验原理：1．简述水面船舶模型阻力实验相似准则。
（1）船模与实船保持几何相似。
（2）船模实验的雷诺数达到临界雷诺数以上。
（3）船模与实船傅汝德数相等。
2．分别说出实验中安装激流丝和称重工作的作用。
称量船模重量和压载重量，以达到按船模缩尺比要求的实船相应的排水量。
3．船模阻力实验结果换算方法有哪些？??1mm金属丝缚在船模的19站处使其在金属丝以后的边界层中产生紊流。
2）称重工作：准确称量船模重量和压载重量，以达到按船模缩尺比要求的实船相应的排水量。
3．船模阻力实验结果换算方法有哪些？常用的船模阻力实验结构换算方法有两种，即二因次方法和三因次方法。
二因次方法亦称傅汝德方法；三因此方法为1978年ittc性能委员会推荐的换算方法。
船模阻力实验实验报告
船模阻力实验
一、实验准备及安装要点
船模在拖曳水池中进行阻力实验,必须进行一系列实验准备工作.
1.制作船模：船模与实船要求几何相似,并表面光洁，加工误差在一定得范围内。
2.激流：一般应用得激流方法就是在船模首垂线后L／20处,装置直径为1毫米得金属激
流丝。
3.称重:按縮尺比得要求计算喜欢摸得排水量并进行称重，加压载，以满足实验所要求得
型排水量与吃水.
4.安装：船模安装在拖车上,应使其中纵剖面与前进方向一致，拖力作用线位于中纵剖面
内,其作用点在水线面附近得位置上并保持水平。
试验中得进退、纵摇、升沉运动应不受限制。
二、模型参数与实验数据
1，阻力实验相关参数
满载池水状态水线长度：Ｌ＝3、８０3m
满载池水状态浸湿面积: S=2、737㎡
模型縮尺比：=40
实验水温: ｔ=淡水20°C
2,满载池水状态船模拖曳阻力实验数据
三、阻力换算二因次法：
淡水20°C,，，，,
数据处理如下表：
四、船模阻力实验曲线（曲线)
1、曲线
2、V S—R S曲线。
船只阻力实验报告
船只阻力实验报告船只阻力实验报告引言：船只阻力是船舶工程中一个重要的研究课题。
了解船只在水中行驶时所受到的阻力，对于设计船舶的船体形状、推进系统以及预测船只的性能等方面都具有重要意义。
本实验旨在通过实际测量和实验验证，探究船只阻力的影响因素以及阻力与速度的关系。
实验步骤：1. 实验器材准备：实验所需的器材包括一艘小型船只、一根细长的绳子、一个测量距离的标尺、一个测量时间的计时器以及一块光滑的水面。
2. 实验准备：将船只放置在水面上，确保船只的船体完好无损，并且没有任何杂物附着在船体表面。
将绳子连接在船只的前部，并将其固定在水面边缘。
3. 实验过程：将船只轻轻推入水中，使其开始行驶。
同时，用计时器计时，并记录船只通过标尺所测得的距离。
重复实验多次，每次实验时，可以改变船只的速度或者其他相关参数。
实验结果：通过实验测量和数据记录，我们得到了以下的实验结果：1. 船只速度与阻力的关系：实验结果显示，船只的速度与阻力呈正相关关系。
当船只的速度增加时，所受到的阻力也相应增加。
这表明船只在水中行驶时，需要克服水的阻力才能前进。
2. 船只形状对阻力的影响：在实验中，我们还改变了船只的形状，比较了不同形状船只的阻力。
结果显示，船只的形状对阻力有着显著的影响。
一般来说，船只的船体越光滑、流线型，所受到的阻力越小。
这也是为什么现代船舶设计中注重减小船体阻力的重要原因之一。
3. 其他因素对阻力的影响：实验中，我们还尝试了改变水的温度、船只载重等因素对阻力的影响。
结果显示，这些因素对船只阻力的影响较小，主要影响船只的浮力和稳定性。
讨论与结论：通过以上实验结果的分析，我们可以得出以下结论：1. 船只的速度与阻力成正比，即船只在水中行驶时，需要消耗更多的能量来克服水的阻力。
2. 船只的形状对阻力有着显著的影响，流线型的船体能够减小阻力，提高船只的速度和效率。
3. 其他因素对船只阻力的影响较小，主要影响船只的浮力和稳定性。
综上所述，船只阻力是船舶工程中一个重要的研究课题。
船模阻力
院系工学院理论与应用力学专业班级理论与应用力学12级实验课程流体力学实验姓名：梁彦豪指导教师苏炜船模阻力实验报告书目录一、实验摘要 (3)二、实验背景及工程应用 (3)三、实验目的要求 (3)四、实验装置 (3)五、实验原理 (4)六、实验方法与步骤 (6)七、实验数据处理与分析 (6)八、实验原始数据 (10)实验日期：2015年6月12日原创申明：我保证实验数据和实验报告是本人亲自完成。
签名：一、实验摘要本实验通过测量等比缩小的船模型的航行阻力，再与船模航行速度进行比较以得到船模阻力与速度之间的关系；再通过船模试验结果换算到实船阻力和实船航速之间的关系。
二、实验背景及工程应用船舶在水面上航行时，会遭受水的阻力作用。
如何预测船舶在航行时所遭受的阻力？船型和阻力之间的关系如何？这是船舶设计研究需要解决的重要问题。
迄今为止，船模阻力实验是确定船舶阻力的最有效的方法。
近年来，根据流体力学基本理论研究船舶阻力问题有很大进展，加上电子计算机的广泛应用，使得船舶阻力的理论计算方法有很大发展。
但是，由于船舶阻力问题比较复杂，在理论计算时常需作某些简化假定，故所得结果与实际到底存在多大差别，需要用船模实验结果进行检验，或进行适当的修正。
综上所述，船模阻力实验是目前研究船舶阻力最基本有效的方法。
三、实验目的要求本教学试验的目的是使学生初步掌握船模阻力试验的基本方法和根据船模试验结果换算到实船阻力的基本方法，借以培养学生进行科学试验研究的工作能力。
根据上述目的，本教学试验包括两个方面的内容： 1. 测定船模阻力与速度之间的关系。
2. 求出实船阻力（有效功率）与航速之间的关系。
四、实验装置图1为我校试验水池简图。
拖车可沿水池两旁的轨道上行走；拖车上装置有控制、驱动系统及有关测量仪器，并载若干名试验人员。
图2表示船模与拖车连接的情况，拖曳船模的钢丝通过导轮与阻力仪连接。
图1 图2五、实验原理由船舶阻力理论已知，船舶在航行时遭受的总阻力可分为摩擦阻力、形状阻力和兴波阻力。
船模阻力试验(本科生)
式计算：
K S 1/ 3 C F 105( ) 0.64 103 LWL
式中Ks——船体表面粗糙度，一般可取为 150×10-6 m； C AA ：空气阻力系数
C AA
AT 0.001 SS
AT ：船舶水线以上主体及上层建筑在中横 剖面上的投影面积（m2）； SS ：实船湿表面积（m2）；
Vm（m/s） …
Fr
RTm (N)
CTm
Rem
CFm
(1+K)
Cr
…
…
Vs (kn) … … …
Fr
Res
CFs
CTs
RTs (KN) PE (hp)
根据计算结果绘制有效马力曲线
实船有效马力曲线 10000 9000 8000 7000
Pe (hp)
6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 0.0 5.0 10.0 15.0 Vs （kn) 20.0 25.0 系列1
无舭龙骨实船的总阻力系数CTS：
CTS=（1+K）CFS+ CR+△CF+CAA
C FS ：实船摩擦阻力系数，按1957年国际船
池会议（ITTC）建议的公式计算； CR ：剩余阻力系数，等于船模在对应速度
Vm Vs /
时的剩余阻力系数，
λ：为船模的缩尺比；
C F ：实船表面粗糙度附加系数，按下列公
船模阻力试验
一、试验目的
通过试验的方法，得到船模阻力与航
速之间的关系曲线，学会由模型试验结果 推算实船阻力性能的方法，并根据船模阻 力曲线预报实船在指定航速时所需的有效 功率。
二、实验仪器、设备
1、拖车；
大工20春《船模性能实验》实验报告
大连理工大学网络教育学院《船模性能实验》实验报告
实验1：船模阻力实验
一、实验知识考察
1、简述水面船舶模型阻力实验相似准则。
（1）由阻力相似定律可知：如果船模和实船能实现全相似，即船模和实船同时滿足Re和Fr数相等，则可由船模试验结果直接获得实船的总阻力系
数，实船的总阻力也可精确确定。
但是船模和实船同时滿足Re和Fr数
相等的所谓全相似条件实际上是难以实现的。
船模与实船保持几何相
似。
（2）船模实验的雷诺数达到临界雷诺数以上。
（3）船模与实船傅汝德数相等。
2、船模阻力实验结果换算方法有哪些？
常用的船模阻力试验结果换算方法有两种,即二因次方法和三因次方法.
二因次方法亦称傅汝德方法;三因次方法(也称1+K法)为1978年ITTC性能委员会推荐的换算方法.
二、实验后思考题二、实验后思考题
1、船模阻力实验结果换算方法之间的区别是什么？
常用的船模阻力实验结构换算方法有两种，即二因次方法和三因次方法。
这两种方法的区别在于对粘性阻力的处理原则不同。
2、实船摩擦阻力计算中，粗糙度补贴系数是根据什么选取的？
实船船体表面比较粗糙，故实船摩擦阻力为粗糙度补贴系数，按不同船长选取。
1。
船模阻力试验
1、二因次换算时，摩擦阻力有相当平板公式计 算，模型试验所要解决的是船模的剩余阻力。
2、三因次换算时，摩擦阻力有相当平板公式计 算，模型试验所要解决的是船模的兴波阻力和 形状因子（1+ k ）。此法更完善。
48
48
05
PART FIVE
试验报告与数据表达
49
5 试验报告
船模阻力试验目的 船模阻力试验相似准则 船模阻力试验主要仪器设备 试验船型主尺度 船模阻力试验程序
42
4.1 二因次换算法
换算关系
43
4.1 二因次换算法
不足之处 1）忽略了摩擦阻力和剩余阻力之间的相互影 响，而事实上，两者互相之间由于影响。但 一般认为影响较小，且目前无可靠的计算方 法，所以在工程应用中忽略不计。 2）将摩擦阻力和粘压阻力这两种不同性质的 力合并为剩余阻力，且认为符合傅汝德比较
定律，在理论上是不恰当的。
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4.1 二因次换算法
3）用相当平板的摩擦阻力来代替船体摩擦阻 力，误差是必然存在的。 注意：二因次法虽有不足之处，但由于误差 较小，尚能比较准确的满足工程实际需要， 故此方法具有工程应用价值，曾被广泛采用 ，现在仍被一些试验池继续采用。
45
4.2 三因次换算法
基本思想
将实船按照一定的缩尺比，制成几何相似船模 在满足一定试验条件下，在船池中拖曳以测得 船模阻力与速度之间的关系 主要研究船模在水中等速直线运动时所受到的 作用力及其航行状态
5
1 试验目的与意义
船型研究
确定设计船舶的阻力性能
预报实船性能
6
1 试验目的与意义
系列船模阻力试验
研究各种阻力成分试验
7
1 试验目的与意义
第5章 船模阻力试验(仅供参考)
资料仅供借鉴 99第五章 船模阻力试验船模试验是研究船舶阻力最普遍的方法，目前关于船舶阻力方面的知识，特别是提供设计应用的优良船型资料及估算阻力的经验公式和图谱绝大多数是由船模试验结果得来的。
新的理论的发展和新船的设计是否能得到预期的效果都需要由船模试验来验证。
而理论分析的进一步发展，又为船型设计和船模试验提供更为丰富的内容，以及指出改进的方向。
因此船模试验是进行船舶性能研究的重要组成部分。
本章先对船模试验池和船模阻力试验作一简要介绍，然后分别从设计和研究观点来讨论表达船模阻力数据的方法。
§ 5-1 拖曳试验依据、设备和方法船模试验是研究船舶阻力性能的主要方法。
因此需要了解船模阻力试验的依据，试验设备和具体的试验方法。
一、船模阻力试验的依据由§1-2的阻力相似定律指出：如能使船模和实船实现全相似，即船模和实船同时满足Re 和Fr 数相等，则可由船模试验结果直接获得实船的总阻力系数。
§1-4中已阐述船模和实船难以实现全相似条件。
根据现实可能性，也不能实现船模和实船单一的粘性相似，即保持Re 相等，这是因为，如要使Re m = Re s ，则必有：υm L m /v m = υs L s /v s即 υm = α υs v m / v s (5-1)式中，α为船模缩尺比。
因为船模和实船的运动粘性系数两者数值相近，如假定v m = v s ，则(5-1)式为：υm = α υs (5-2) 由于船模均要比实船缩小几十倍以上，因而要求船模的速度较实船速度大几十倍，甚至达到超音速情况下进行试验，显然是不现实的。
因此船模阻力试验，对水面船舶来说，实际上就是在满足重力相似条件下(保持Fr 数相等)进行的。
由于是在部分相似条件下所得的船模阻力值，因此必需借助于某些假设，诸如傅汝德假定，休斯假定等才能换算得到相应的实船总阻力。
二、船模试验池船模试验池是进行船舶性能研究和某些结构、强度试验的重要设施，因而世界各国均普资料仅供借鉴 100遍建造了各种船模试验池。
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（2）模型激流情况：
（3）试验水温：t =
（4）其他情况说明：
2.试验结果
⑴试验所得船模阻力曲线如图所示。航行纵倾曲线如图示。
⑵按方法换算得实船有效功率曲线如图所示。在换算时摩擦阻力系数采用公式计算；粗糙度系数取△Cf=。
（3）应用（1+k）法换算时，由试验所得的（1+k）值按普鲁哈斯卡法确定，如图示。由图得（1+k）=。
实 船
船 模
试验状态
型排水量△（t）
水线长度LWL（m）
水线最大宽度B(m)
型深D（m）
首吃水df（m）
尾吃水da（m）
平均吃水dcp（m）
方形系数CB
棱形系数CP
船中横剖面系数CM
水线面系数CW
浮心纵向位置XB（%LWL）
浸湿面积S（m2）
2.附体情况：
3.
二、阻力试验
1.试验情况
（1）模型试验速度范围：υm=
船舶与渔具水动力实验室
船模阻力试验报告
姓名：
专业：
班级：
所属课程：
试验日期：
同组者：
二O年 月日
实船与船模相关信息
船舶名称：
船模编号：
模型材料：
实船设计要求：
LBP×B×d
型排水量△=
设计航速Vs=
一、实船及模型
船模编号： 模型比尺α：
试验状态：
⑴
⑵
1.实船及模型的主要尺度和系数
实船与船模
主 要 尺 度
（℃）
kg/m3
m2/s
实船
船模
⑴
⑵
⑶
⑷
⑸
⑹
⑺
⑻
⑼
⑽
⑾
⑿
⒀
⒁
⒂
⒃
⒄
⒅
⒆
Vs
Vs2
υm
υm2
υm
RtmΒιβλιοθήκη RemCfmρmsmυm2
Ct m
(1 +k)
Cwm
ReS
Cfs
△Cf
Cts
ρsssυs2
Rts
kn
(kn)2
m/s
(m/s)2
N
×10-3
N
×10-3
×10-3
×10-3
N
N
kW
⑴2
⑶2
⑶×
⑷×
⑹/⑼
Rts/△
kn
(kn)2
m/s
(m/s)2
N
×10-3
N
×10-3
×10-3
×10-3
N
N
N/t
kW
⑴2
⑶2
⑷×
⑹/⑼
⑽-⑻
⑴×
查表
⑾+⒀
+⒁
⒂×⒃
⒄/△
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
计算关系式
⑶ ·υm⑻、⒀Cf=0.075/(logRe-2)2查表⒂Cts=Cfs+Crm+△Cf⒆Pe= 0.5144RtsVs/1000
垂线间长Lbp=m摆称号数主办人
次数
要求
速率
υm(m/s)
实际速率υm
（m/s）
砝码重量
（1）
摆称读数（cm）
摆称拉力（2）
船模阻力Rtm(N)
±（2）
纵倾角度
平行下沉（cm）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
有 效 功 率 计 算 表（1）
船模编号激流情况试验日期年月日
⑸ ·υm⑼ ρmsmυm2=·υm2⒁取△Cf=
⑺Rem= =·υm⑿Res= =·Vs⒄Rts= Cts· ρSSSυS2
有 效 功 率 计 算 表（2）
船模编号激流情况试验日期年月日
船模缩尺比α=附件计算者校对者
排水量
水线长度
吃水
型深
湿水面积S
水温
密度ρ
动力粘性系数v
（t）
（m）
（m）
（m）
（m2）
（4）实船有效功率Pe数值如表所列。
表
船模编号：
试验状态
平均吃水（m）
排水量（t）
Pe (KW)
航速（kn）
三、试验结果分析、讨论
四、附试验记录和计算表
船模阻力试验记录
船模排水量△m=kg附件试验号数
船模水线长Lm=m船模材料船模号数
首吃水dfm=m室温缩尺比
平均吃水dpm=m水温日期
尾吃水dam=m激流方法试验者
船模缩尺比α=附件计算者校对者
排水量
水线长度
吃水
型深
湿水面积S
水温
密度ρ
动力粘性系数v
（t）
（m）
（m）
（m）
（m2）
（℃）
kg/m3
m2/s
实船
船模
⑴
⑵
⑶
⑷
⑸
⑹
⑺
⑻
⑼
⑽
⑾
⑿
⒀
⒁
⒂
⒃
⒄
⒅
⒆
Vs
Vs2
υm
υm2
υm
Rtm
Rem
Cfm
ρmsmυm2
Ctm
Crm
Res
Cfs
△Cf
Cts
ρsssυs2
Rts
⑽-⑾×⑻
⑾×⒁
+⑿+⒂
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12