船舶性能试验
船舶航行器材性能评估与测试
船舶航行器材性能评估与测试船舶航行器材的性能评估与测试在航海领域具有重要的意义。
通过评估和测试船舶航行器材的性能，可以确保船舶在航行过程中的安全性、可靠性和效率。
本文将介绍船舶航行器材性能评估与测试的重要性，以及常用的评估和测试方法。
一、船舶航行器材性能评估的重要性船舶航行器材是保障船舶正常航行的关键设备，包括主机、螺旋桨、舵机、舵盘等。
这些器材的性能直接影响着船舶的航行安全和效率。
因此，对船舶航行器材的性能进行评估是非常重要的。
首先，船舶航行器材的性能评估可以确保航行安全。
通过评估船舶航行器材的性能，可以及时发现和解决潜在的故障和问题，确保器材在航行中的正常工作，避免船舶的事故和意外发生。
其次，船舶航行器材的性能评估可以提高航行效率。
评估航行器材的性能，可以找到并改进其中存在的不足之处，提高航行器材的工作效率，减少船舶航行的时间和能源消耗，提高船舶的经济性和竞争力。
二、船舶航行器材性能评估的方法1. 实验评估方法实验评估方法是最常用的一种评估方法之一。
通过进行实际的船舶航行试验，收集船舶航行数据并进行分析，评估航行器材的性能。
在实验评估中，需要选择合适的试验场地和试验条件进行测试。
试验时需要注意安全措施，确保试验过程中船舶和人员的安全。
2. 模拟评估方法模拟评估方法是通过模拟船舶航行过程，对航行器材的性能进行评估。
通过使用计算机模拟软件，可以模拟各种航行条件和船舶操作，对船舶航行器材的性能进行评估。
模拟评估方法具有成本低、安全性高等优点，能够精确地评估船舶航行器材的性能，并提供改进建议。
三、船舶航行器材性能测试的重要性船舶航行器材的性能测试是评估性能的重要手段。
通过性能测试，可以验证航行器材是否符合设计要求，以及其在实际航行环境中的运行情况。
首先，性能测试可以确保航行器材的质量。
通过测试，可以发现器材中存在的问题和缺陷，及时进行改进和修复，确保器材的质量。
其次，性能测试可以提供可靠的数据依据。
船舶水动力性能的实验与数值模拟优化
船舶水动力性能的实验与数值模拟优化船舶的水动力性能对于船舶的航行性能和能源效率有着直接的影响。
为了改善船舶的性能，实验与数值模拟的方法被广泛应用于船舶设计与优化过程中。
本文将从实验与数值模拟两个方面探讨船舶水动力性能的实验与数值模拟优化方法。
一、船舶水动力性能的实验方法实验是研究船舶水动力性能的一种重要手段。
通过实验，可以获取真实的船舶性能数据，并与理论计算进行对比和验证。
以下是一些常用的船舶水动力性能实验方法：1. 模型试验模型试验是通过制作船舶的缩比模型，利用水槽或风洞等实验设备进行试验研究。
该方法可以较真实地模拟船舶在实际航行中的水动力性能，并提供大量的试验数据。
模型试验通常包括阻力试验、浪阻试验、操纵性试验等。
2. 全尺寸试验全尺寸试验是在实际船舶上进行的试验研究。
通过在实船上设置传感器和数据采集装置，可以获取船舶在实际工况下的性能参数。
全尺寸试验可以提供更真实的性能数据，但成本较高且受到环境条件的限制。
3. 水池试验水池试验是对船舶水动力性能进行研究的一种方法。
通过在水池中进行船模的运动试验，可以获取船舶在不同工况下的性能参数。
水池试验不受气候和水流等因素的限制，可以重复进行试验，但模型与实船之间的尺度效应需要考虑。
二、船舶水动力性能的数值模拟优化方法数值模拟优化方法通过数值计算模拟船舶在不同工况下的水动力性能，从而对船舶的设计和优化进行指导。
以下是一些常用的船舶水动力性能数值模拟优化方法：1. 流体力学模拟流体力学模拟是通过数值计算方法模拟船舶在水中的运动行为和水流的变化情况。
通过建立数学模型和物理模型，可以计算船舶的阻力、扭矩、速度等性能参数。
流体力学模拟可以提供详细的流场信息和水动力参数，为船舶的设计和优化提供依据。
2. 多孔介质模拟多孔介质模拟是通过建立多孔介质的数学模型，模拟船舶在泥沙床或海底地形上行驶的情况。
通过模拟船舶与底部泥沙的相互作用，可以评估船舶在特定水域的航行性能。
船舶实验
船舶与海洋工程实验技术实验报告班级：姓名：学号：指导老师：华中科技大学船舶与海洋工程学院船模拖曳水池实验室2016年6月1日螺旋桨敞水试验一、实验目的(1)对于某一具体的螺旋桨，通过模型试验可以确定实际螺旋桨的水动力性能。
(2)通过多方案的试验研究，可以分析螺旋桨的各种几何要素对水动力性能的影响。
(3)检验理论设计的正确性，不断完善理论设计的方法。
(4)通过对螺旋桨模型的系列试验，可以绘制成专用图谱，供设计螺旋桨使用。
现时广泛使用的楚思德B 系列图谱和MAU 系列图谱等都是螺旋桨模型系列敞水试验的结果。
二、实验原理满足以下条件：几何相似； 螺旋桨模型有足够的深度； 试验时雷诺数应大于临界雷诺数。
进度系数相等。
22412252(,)(,)A A V nD T n D f nD V nD Q n D f nD ρνρν==螺旋桨雷诺数采用ITTC 推荐表达式：νπ2275.0)75.0(Re nD v c a +=临界雷诺数一般大于3×105为消除自由液面影响，桨模的沉深深度：m s D h )0.1-625.0(≥三、实验设备主要设备是螺旋桨动力仪 。
四、实验内容敞水试验通常是保持螺旋桨转速不变，改变拖车前进速度。
速度范围应从Va ＝0至推力小于零的进速之间，在该范围内测点取15个左右。
1、敞水箱安装敞水箱为流线型，螺旋桨的轴从敞水箱的前端伸出箱外，外伸长度必须使桨模位于箱前的距离大于螺旋桨直径的3倍，以避免箱体的影响。
敞水箱样式如下图所示。
动力仪和电机安装在敞水箱内。
2、仪器安装及操作进入数据采集界面，如图所示。
在拖车开动之前，要对采集系统进行调零。
即在水池水面平稳状态下，点击系统设定里面的“调零保存”，使该通道的工程值基本在0附近飘动。
在拖车开动之前，我们要给螺旋桨一定的转速。
具体转速的确定，要根据具体情况确定。
由进速系数公式 可知，螺旋桨直径D已定，如果螺旋桨转速n太低，我们需要提高进速V，才能是J达到足够到。
船舶检验
船舶检验船舶检验目的：促使船舶具备安全航行的技术条件船舶检验一般分为：船舶制造检验、初次检验、特别检验、定期检验、年度检验、临时检验、船舶入级检验、船用产品检验以及其他公证检验等。
各种检验的范围和内容在验船机构的有关规定、规则和规程中均有具体规定。
船舶法定检验：由船旗国政府（或委托的机构）依据国家的法律法规、有关国际公约、规则等，对船舶进行强制性的监督检验。
年度检验:每周年前后3个月内进行，并在船舶证书上签署。
船级年度检验与法定检验概念相同。
特别/换证检验：每5年进行一次，并换发新证书。
船舶特别/换证检验与法定检验概念相同。
中间检验：中间检验是在建造日期或特别检验日起的第二或第三个周年日前或后3个月内进行。
该检验与法定中间检验概念相同。
坞内检验：与法定的船底外部检验相同，但后者范围更广泛。
水下检验：实际上是坞内检验的替代。
替代的具体要求见有关规范的规定。
螺旋桨轴与尾管轴检验：一般为 2.5年或5年进行一次。
其他替代检验方法:主要指机电设备的特别检验项目，可采用循环检验、计划保养系统检验、状态监控系统检验。
后两者为近几年开展的不同于以往检验制度的检验。
如未进行保持船级的各种检验，或进行了影响船级的修理、改建改装而又未经船级社检验等，船级社有权取消或暂停所授予的船级。
监督检验:船东监督和行政监督质量检验：检验准备工作：1、资料准备2、业务准备船舶建造各阶段的检验过程：1、原材料及外购件的检验和试验2、工序检验3、最终检验和试验4、生产过程中船东和船级社检验复检：1 材料钢印标记不清楚，证书中数据不清楚或材料质量有疑问时，应对材料进行部分项目或全部项目复检， 2 按合同技术文件规定必须复检的项目， 3 船东或验船师要求复检的项目。
材料检验的内容：1、外观质量检验2、化学分析检验3、力学性能试验钢板和型钢检验：1、钢板和型钢质量证书的检查3、船用钢材厚度和平面度的检查2、钢板和型钢的外观质量检验4、钢板和型钢的理化检验钢管检验：1、钢管质量证书核查的内容2、钢管外观检查3、钢管外形尺寸检验4、钢管液压试验5、钢管的理化检验船用钢管安制造方法的不同分为无缝钢管和焊接钢管不同管用途的压力管系按其设计压力和设计温度分为三级管材延性试验： 1 压扁试验2 卷边试验3 扩口试验4 弯曲试验零件加工分为零件边缘和成形加工部件装配：部件装配是将进过加工的两个或两个以上的船体零件，组合装配成有限范围的结构单元工资过程。
船舶水动力性能试验技术
试验前的模型准备
静水模型试验
速度修正
阻力实验结果换算方法
螺旋桨敞水试验2学时
自航试验方法和结果分析
实船性能预拨
备用螺旋桨的自航试验
第七章三维伴流场测试技术3学时
概述
五孔毕托管的基本原理
毕托管及其校验
船后件流场的测试方法
伴流场测量数据的处理
第九章船模耐波性试验3学时
试验目的和内容
适用层次：硕士√博士□
开课学期：秋
总学时/讲授学时：32/16
学分：2
先修课程要求：船舶静力学，船舶阻力，船舶推进，船舶操纵与摇摆
课程组教师姓名
职称
专业
年龄
学术专长
孙江龙
副教授
船舶工程
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舰船水动力实验技术
课程教学目标：
1获得必要的模型试验技术的基本知识，了解测试技术的基本流体力学原理；
2.掌握模型试验的基本过程和测试数据的处理的方法以及实船性能预报步骤。
表
课程名称：船舶水动力性能实验技术
英文名称：Experiment Technique of Ship hydrodynamic performance
课程类型：√讲授课程√实践（实验、实习）课程□研讨课程□专题讲座□其它
考核方式：书面考试＋试验报告（作业）
教学方式：课堂讲授+实验
适用专业：船舶工程轮机工程
教学大纲（课堂讲授）：
第一章概论2学时
第二章模型试验的相似准则
定常流动的相似问题
非定常流动的相似问题
考虑结构强度的流动相似问题
第三章误差分析和数据处理2学时
测量误差及其分类
随机误差、系统误差分析
船舶性能试验技术报告
螺旋桨敞水试验
1.试验目的
(1)对于某一具体的螺旋桨，通过模型试验可以确定实际螺旋桨的水动力性能。 (2)通过多方案的试验研究，可以分析螺旋桨的各种几何要素对水动力性能的影 响。 (3)检验理论设计的正确性，不断完善理论设计的方法。 (4)通过对螺旋桨模型的系列试验，可以绘制成专用图谱，供设计螺旋桨使用。 现时广泛使用的楚思德 B 系列图谱和 MAU 系列图谱等都是螺旋桨模型系列敞水试 验的结果。
Ctm/Cfm=(1+k)+yFrn/Cfm (1+k)、A 及 n 等数值均由最小二乘法确定，指数 n 的范围为 2.0～6.0。 船的总阻力可以写为： Rt R f Re Rw
3. 试验设备和仪器 水池及控制系统、电机及调速仪、压力传感器、拉压传感器、多分力 天平、自航仪(推扭传感器)等。
图 2.1 六分力天平实物图
图 2.2 数据采集窗口
3. 试验船模
试验船模如图 3.1 所示，采用较为简单的箱型船体，其总长为 1350mm， 型宽为 240mm，型深为 240mm，最大吃水为 120mm，排水量为 10kg。
图 3.1 试验船模实物图
4. 试验过程与结果
为保证试验结果的可信性，选取多组位移 A 和频率 f 进行试验，如表 4.1 所示，试验如图 4.1 所示。数据采集软件测得的数据如表 4.2～4.7 所示。将 每组实验结果与相应的加速度绘制成如图 1.1 所示图像，即可求出相应的附 连水质量。
拖曳水池拖车
7. 试验步骤及数据记录
实验准备 • 制作船模，缩尺比依据水池长度、拖车 高速度以及实船尺度和航速确定 • 安装人工激流装置 • 称重，准确称量船模重量和压载重量，达到按船模缩尺比要求的实船相应排
船舶检验技术介绍
估。
评估方法
03
通过实船试验、模型试验、计算分析等方法进行评估。同时，
还需考虑气象、海况等外部因素对航行安全的影响。
05
船舶环保与排放控制检验
防止油污染检验
油水分离器检验
确保油水分离器正常工作，有效去除船舶排放水中的油分。
油污排放管道检验
检查油污排放管道是否破损、老化，防止泄漏。
油污应急处理设备检验
船舶检验的法规与标准
01 02
国际法规
国际海事组织（IMO）制定的《国际海上人命安全公约》（SOLAS）、 《国际防止船舶造成污染公约》（MARPOL）等是国际船舶检验的重 要法规。
国家标准
各国政府根据国际法规和国内实际情况，制定相应的船舶检验标准和规 范，如中国海事局发布的《国内航行海船法定检验技术规则》等。
检验方法的比较与选择
适用性比较
不同检验方法适用于不同船舶类 型和检验需求，需根据具体情况
进行选择。
准确性比较
各种检验方法的准确性存在差异， 需根据实际需求选择合适的方法。
经济性比较
不同检验方法的成本不同，需综合 考虑检验效果和经济性进行选择。
03
船舶结构与设备检验
船体结构检验
船体完整性检查
对船体各部位进行外观检查，确保无 明显变形、裂缝或腐蚀等问题。
抗沉性定义
船舶在受损后，仍能保持一定浮态和稳性的能力。
抗沉性检验内容
包括船舶破损后的浮态、稳性以及进水后的排水 能力等。
3
检验方法
通过破损模拟试验、计算分析等方法进行检验。
船舶航行安全性评估
航行安全性定义
01
船舶在航行过程中，能够保障人员生命安全、避免或减少事故
船舶浮力性能测试记录
船舶浮力性能测试记录1. 测试目的本次船舶浮力性能测试旨在评估船舶在不同浮力条件下的性能表现，为船舶设计和改进提供可靠数据支持。
2. 测试设备与方法2.1 测试设备本次测试使用的设备包括：- 被测船舶（型号：）- 浮力计（型号：）2.2 测试方法2.2.1 浮力计校准在进行测量之前，进行了浮力计的校准。
详细的校准步骤如下：1. 将浮力计放入标准浮力中，使其处于静止状态。
2. 调整浮力计的零位，使其指示为零。
3. 重复上述步骤，直到浮力计的指示在不同浮力中都为零。
2.2.2 浮力性能测试经过浮力计校准后，开始进行船舶浮力性能测试。
测试步骤如下：1. 将被测船舶放入水池中，确保其水平放置。
2. 使用浮力计测量船舶的浮力。
记录不同浮力下的相关数据，包括浸入水中的深度、船体的排水量等。
3. 测试结果根据以上测量得到的数据，整理并记录了船舶在不同浮力条件下的性能表现。
详细的测试结果如下：4. 结论通过本次船舶浮力性能测试，得出以下结论：1. 随着浮力的增加，船舶浸入水中的深度也相应增加。
2. 船舶的排水量随着浮力的增加而增加。
5. 建议为了提高船舶的浮力性能，建议采取以下措施：- 增加船舶结构的浮力支持能力，以减少浸入水中的深度。
- 优化船舶的排水系统，以提高排水量的稳定性。
6. 下一步工作根据本次测试结果和建议，下一步工作包括：- 进一步分析船舶的浮力性能数据，以确定可行的改进方案。
- 开展相关实验和模拟研究，验证改进方案的有效性。
以上是本次船舶浮力性能测试记录的简要内容。
详细的测试过程、数据和分析结果请参见附件。
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船舶性能试验
船舶性能试验是航行试验中的一项重要内容，它包括航速测定、停船试验、回转试验和初始回转试验、航向稳定性试验、侧向推进器试验、Z形操纵试验和威廉逊溺水试验等。
随着全球定位系统(GPS)技术发展和相关软件的开发，船厂大都采用实时差分定位系统(DGPS)进行船舶性能试验的测量，可全天候测量航速、回转直径、航向稳定性、惯性、停船等项目。
除上述试验外，船舶操纵性试验还包括Z形操纵试验、威廉逊溺水救生试验和航向稳定性试验。
通过Z形操纵试验可以测定船舶对舵的响应特性，威廉逊溺水救生试验是一种验证海上救生方法的船舶操纵性试验。
航向稳定性试验是评价船舶在航行中保持所期望的航向稳定的程度。