《船模性能实验》实验报告
船模校园实训报告

随着我国船舶工业的快速发展,对船舶设计、制造和运营人才的需求日益增加。
为了提高学生的实践能力和创新精神,我校特开设了船模实训课程。
本次实训旨在通过实际操作,让学生深入了解船舶结构、原理及性能,培养动手能力和团队协作精神。
二、实训目的1. 理解船舶的基本结构、原理和性能。
2. 掌握船模制作的基本技能和工艺。
3. 培养学生的创新意识和团队协作精神。
4. 提高学生的动手能力和实际操作能力。
三、实训内容1. 船舶基本知识:了解船舶的组成、类型、航行原理等。
2. 船模设计:学习船模设计的基本原则和方法,包括船体、船舵、船桨等部件的设计。
3. 船模制作:掌握船模制作的基本工艺,包括切割、打磨、组装等。
4. 船模性能测试:学习船模性能测试的方法和技巧,包括阻力、速度、稳定性等。
5. 团队协作:在实训过程中,培养学生的团队协作精神,提高沟通和协调能力。
四、实训过程1. 实训准备:学生分组,明确分工,制定实训计划。
2. 理论学习:教师讲解船舶基本知识、船模设计原理等。
3. 船模制作:学生按照设计图纸,动手制作船模。
在制作过程中,教师巡回指导,解答学生疑问。
4. 性能测试:完成船模制作后,进行性能测试,包括阻力、速度、稳定性等。
5. 数据分析:对测试数据进行整理和分析,总结船模设计及制作过程中的优缺点。
6. 实训总结:各小组进行实训总结,分享经验教训。
1. 学生掌握了船模制作的基本技能和工艺。
2. 学生了解了船舶的基本结构、原理和性能。
3. 学生培养了创新意识和团队协作精神。
4. 学生提高了动手能力和实际操作能力。
六、实训体会1. 实训过程让学生亲身体验了船舶设计、制造和测试的全过程,提高了学生的实践能力。
2. 实训过程中,学生学会了团结协作,提高了沟通和协调能力。
3. 实训让学生认识到理论知识与实际操作相结合的重要性,激发了学生的学习兴趣。
4. 实训为学生提供了展示自我、锻炼自我的平台,增强了学生的自信心。
总之,本次船模实训课程取得了圆满成功,为学生今后的学习和工作打下了坚实的基础。
2021年船模阻力实验实验报告

船模阻力试验
一、试验准备及安装关键点
船模在拖曳水池中进行阻力试验, 必需进行一系列试验准备工作。
1.制作船模: 船模与实船要求几何相同, 并表面光洁, 加工误差在一定范围内。
2.激流: 通常应用激流方法是在船模首垂线后L/20处, 装置直径为1毫米金属激流丝。
3.称重: 按縮尺比要求计算喜爱摸排水量并进行称重, 加压载, 以满足试验所要求型排水
量和吃水。
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, 其作用点在水线面周围位置上并保持水平。
试验中进退、纵摇、升沉运动应不受限制。
二、模型参数和试验数据
1, 阻力试验相关参数
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
试验水温: t=淡水20°C
2,满载池水状态船模拖曳阻力试验数据
三、 阻力换算
二因次法: )(tm fm fs ts C C C C -+= 淡水20°C, )(s m /100374.012
6
-⨯=υ ,
3998.16/kg m ρ=
20.075(lg Re 2)
Cfm =
-, Re vl m υ=, 2
12Rts Vs Ss ρ=,2,Vs Ss Sm λ== 数据处理以下表:
V R-曲线)四、船模阻力试验曲线(m m
V R-曲线
1、m m
2. V S-R S曲线。
实际海浪环境下船模运动性能物理仿真试验研究的开题报告

实际海浪环境下船模运动性能物理仿真试验研究的开题报告一、选题背景随着经济的发展和科技的进步,海洋经济得到了快速发展。
在海洋经济发展中,船舶作为最基础的运输工具之一,其发展水平和技术水平对海洋经济影响深远。
因此,对船舶的性能和安全性的研究成为了当前航海科技领域的热门话题。
其中海浪环境下船模运动性能物理仿真试验研究,是一个非常有前景和实际应用价值的课题。
二、研究内容和目的本研究的主要内容是基于实际海浪环境下进行船模运动性能物理仿真试验研究。
目的是通过仿真试验收集数据,深入分析船舶在海浪环境下的运动性能,为改进船舶设计和提高航行安全性提供有效的技术支持和科学依据。
具体来说,本研究将通过建立足够精细的船模运动性能物理仿真模型,模拟实际海浪环境下的船舶运动情况,并对模拟数据进行分析和归纳。
通过模拟试验可以获得船舶在不同海况下的响应特性,包括波浪载荷、船舶运动振动、推进和操纵性能等方面的数据。
从而对沿海交通、港口航运和海上安全等领域的相关问题提供解决方案和技术支持。
三、研究方法和步骤本研究的主要方法是基于数值仿真技术,建立船舶运动性能物理仿真模型并进行实际海浪环境下的仿真试验。
具体的步骤如下:(1)采集海浪数据。
通过历史气象数据和实测数据,获取具有代表性的海浪数据;(2)建立船模运动性能物理仿真模型。
根据海洋工程力学等相关知识,建立足够精细的船模运动性能物理仿真模型;(3)进行仿真试验。
将所建立的仿真模型输入计算机程序,对船舶在不同海况下的响应特性进行模拟试验,并记录相关的数据和结果;(4)数据分析和归纳。
对模拟试验所获得的数据进行分析和归纳,找出特征和规律,并阐明其影响因素和机理。
四、研究预期成果本研究的预期成果主要包括:(1)实际海浪环境下船舶运动性能的揭示和分析;(2)深入了解船舶在海浪环境下的运动响应特性,为相关领域提供技术支持和科学依据;(3)建立起适用于实际海浪环境下的船舶运动性能物理仿真模型,为船舶设计和安全运行提供技术支持。
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。
船模水动力性能试验

du p dt p
duM FM mM dt M
代入
Fp F FM m p m mM
u p u uM
t p t t M
F t duM FM mM m u dt M
49
3.1 相似定律
• 必须有
F t 1 m u
牛顿相似准则的导出
• 质量比尺关系
1.2 船舶模型试验发展
15
1.3 船舶模型试验规程
16
1.3 船舶模型试验规程
17
2013年7月中共中央政治局进行了第八次集体学习
主题:建设海洋强国
“建设海洋强国是中国特色社会 主义事业的重要组成部分。党的十八 大作出了建设海洋强国的重大部署。 实施这一重大部署,对推动经济持续 健康发展,对维护国家主权、安全、 发展利益,对实现全面建成小康社会 目标、进而实现中华民族伟大复兴都 具有重大而深远的意义。”
• 其作用是对通带内的信号,可以无衰减的通过 ,对于落在通带外的信号具有强烈的衰减。
66
DH5922动态信号测试分析系统
• 动态信号测试分析系统集滤波器,放大器和 A/D转换为一体。 • 可对应变应力、力、压力、扭矩、温度等物理 量进行自动、准确、可靠的动态测试分析。。 • 每个通道具有独立的16位A/D转换器,实现多 通道同步采集,最高采样速率128hz/通道,各 通道舞步干扰
31
2.3 操纵性水池
32
2.4 循环水槽
33
2.4 循环水槽
34
2.5 空泡水筒
35
2.5 空泡水筒
36
37
38
39
2.6 海洋工程水池
表 1 世界上著名的海洋工程试验水池的简要数据 国别 水池尺度 长 宽 水深 深井尺度 长 宽 水深 荷兰 45 36 10.5 5 5 30 短峰波 方向谱 短峰波 方向谱 0.2 6 2000 5 1990 1995 1990 1998
船舶课内实验总结

船舶课内实验总结引言船舶课内实验是船舶与海洋工程专业的重要实践环节之一,旨在通过实际操作和实验验证,巩固和深化学生在船舶原理和设计方面的理论知识,培养学生动手能力和实践能力。
本文将对我参与的船舶课内实验进行总结和回顾,并就实验过程及实验结果进行分析和评价。
实验一:船舶结构设计与强度分析实验一旨在通过小组合作设计并制作一个小型船舶模型,然后对该模型进行强度分析。
我们小组按照给定的设计要求,选择合适的材料和工艺,制作出一个符合要求的船舶模型。
在进行强度分析时,我们采用了应变测试和力学试验等方法,得出了船身结构的强度指标。
实验一的结果令人满意,我们的船舶模型在载重试验中表现良好,未出现明显的变形或破损。
结合强度分析数据,我们得出的结论是该船舶模型具备良好的承载能力和结构稳定性。
实验二:船舶操纵性能测试实验二的目标是测试船舶的操纵性能,以评估船舶在不同操控条件下的操纵灵活性和稳定性。
在实验过程中,我们使用了船舶模拟器,模拟了载重、水深、风力等真实环境条件,并对船舶的转向、加速度、制动力等性能指标进行了测量和记录。
实验结果显示,船舶在各项测试项目中表现出色。
无论是直线航行还是曲线航行,船舶都能稳定地按照指令进行操作,并且船舶的制动和加速度控制也非常稳定。
总体而言,该船舶具备良好的操纵性能,适用于不同运输任务。
实验三:船舶动力性能测试实验三的目标是测试船舶的动力性能,以评估船舶的推进效率和燃油消耗情况。
在实验中,我们使用了实际的动力测试设备,通过测量船舶的推进力和燃油消耗量,来评估船舶的动力性能。
经过多次测试和数据分析,我们得到了该船舶的动力性能数据。
结果显示,该船舶的推进效率较高,燃油消耗情况也在可接受范围内。
这意味着该船舶在实际运输中能够以较低的能耗完成任务,具有较强的经济性和可行性。
实验四:船舶稳性分析和安全性评估实验四旨在对船舶的稳性进行分析和评估,并根据评估结果提出相应的改进措施,以提高船舶的稳定性和安全性。
20XX年5月大学生金工实习报告:船模制作实习
20XX年5月大学生金工实习报告:船模制作实习导读:毕业实习报告范文今天,横跨两个学期为时6个星期的金工实习终于结束了。
回顾这六周来的学习感触颇多。
我所在的q5组在前四周的学习中其实没有把所有工种都过一遍,我们接触了线切割、磨床齿轮、模具钣金、铣工、车工、plc、快速成型、热处理等十几个工种,有些因为英语课或者放假的原因时间稍微显得短了些,但是总体来说我们在这期间熟悉了各种机械的基本工作原理及相材料的加工工艺技术。
回顾这6周以来的学习,我觉得我们专业最值得庆幸的应该就是我们实习最后两周独有的“金工杯”设计比赛了。
比赛分a、b组,a 组包括弹簧动力小车、电动直航船模的设计,b组包括焊接(小蛮腰、鸟巢、埃菲尔铁塔)、表面处理(清明上河图、梅兰竹菊、麒麟)、消失模铸造(中华铜凤灯、中国馆)、国际象棋加工等等。
各种工艺技术都能来凑上一份热闹,如果用百花争艳来形容我觉得也是说的过去的。
本人参加的是电动直航船模的设计,同样很给力,比赛当天我们的极品飞船三次成功驶过10米水道,仅第一次碰到过一次墙壁,成绩分别为19秒94、18秒10以及19秒22。
值得一提的是其他参赛队伍的最好成绩为19秒4几,也就是说比赛中前两名的成绩都是我们的极品飞船跑出来的,而且即便是取三次的平均成绩也是19秒08,仍然比第二名的最好成绩快出很多。
再加上我们的拉风造型,所以我们极品飞船的名字由来也就不稀奇了“偶尔比我们跑的快的船没有我们好看,比我们好看的船也没有我们给力(当然,比我们好看的其实也就只有机创的双体船而已),所以非极品飞船之称谓莫属,嘿嘿。
”作为实习报告,我不会像大多数人一样告诉大家我在哪天学习了什么工种,然后掌握了什么技能,其实这些都是唬人的,你能说那些机械操作你学了一天、两天就彻底掌握了,不会忘记了吗?不可能的,只有在实践之后真正地思考过,那才不枉金工实习一场。
所以,我接下来更多的是想跟大家来分享我们的船模制作阶段的一些体会,一些思考。
大工春《船模性能实验》实验分析报告doc
大工春《船模性能实验》实验分析报告doc大工春《船模性能实验》实验报告doc作者: 日期:姓名:__________________________报名编号:_______________________学习中心:_______________________层次:__________________________专业:__________________________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。
答: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。
船摸与实船保持几何相似;船模试验的雷诺数Re达到临界雷诺数以上;船摸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?答: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?这两种方法的区别在于对粘性阻力的处理原则不同。
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?答: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?答:实船船体表面比较粗糙,故实船摩擦阻力为其中为粗糙度补贴系数,按不同船长选取。
实验2:螺旋桨敞水实验一、实验知识考察1、简述螺旋桨模型敞水实验必须满足的条件。
答:根据敞水试验相似定理的讨论,螺旋桨模型敞水试验必须满足以下条件:亏1) 几何相似;2) 螺旋桨模型有足够的浸深(傅汝德数可不考虑);为了消除自由表面对螺旋桨水动力性影响,桨模的浸深一般应满足hs>=(0.625-1.0)Dmhs为桨轴中心线距水表面的距离(m), D m为桨模直径。
5-船模试验
试验目的比较船型,确定阻力性能,确定速度性能,确定航行状态
比较船体总阻力的各种计算方法,分析船体各种阻力成分的特性
确定附体的形状与安装位置
试验设备主要任务:船模静水阻力实验,螺旋桨模型敞水实验,船模自航实验水池类型:长方形、方形、水槽;拖车式、重力式
水池尺度:加速段、匀速段、减速段;长度、深度、宽度
测试设备:阻力、速度、航态
船舶模型:尺寸小、速度低
试验方法研究背景、试验方案、试验准备、测量数据、数据处理、结果分析、结论理论基础
Fr
假定的基本思想
几何相似船模组试验结果
Ct (Re 、Fr )=Cf (Re )+Cr (Fr )
Fr 相等——Cr 相等——ΔCt=ΔCf(Re) Re 相等——Cf 相等——ΔCt=ΔCr(Fr)
横坐标
lgRe
,总坐标Ct ,船模总阻力曲线,
Fr
等值线
平行:Fr 假定合理性
不平行:摩擦阻力与剩余阻力相互影响。
休斯假定的基本思想 几何相似船模组试验结果
Ct=(1+k )Cf+Cw K 形状因子
横坐标Cf ,总坐标Ct ,船模总阻力曲线,Fr 等值线
平行:斜率相等,k 为常数 不平行:k 不为常数
阻力=f (船型、大小、速度)
船模阻力数据表达方法:阻力曲线(Rt-V )——曲线(阻力系数-速度系数) 目的:船型相同、大小不同的船舶之间的阻力换算 大小相同、船型不同的船舶之间的船型比较 速度系数
阻力系数
Talyor泰勒方法 Froude付汝德方法
阻力速度
只有在相等时此表达法才正确。
船模研究报告
船模研究报告
近年来,船模制作逐渐成为了一项备受欢迎的爱好活动。
在这个领域,越来越多的人开始投入自己的时间和精力,研究和制作各种各样的船模。
为了更好地了解船模制作的技术和方法,我们进行了一系列的研究和实验。
首先,我们对船模的基本结构进行了深入的探究。
通过对不同种类船舶的结构和构造进行比较分析,我们总结出了制作船模的一些基本原则和技巧。
例如,在选择船体材料时,要根据船型和尺寸来确定,以保证船模的稳定性和耐久性。
其次,我们研究了不同的舵机控制系统。
通过对几种不同的控制系统进行比较,我们发现,舵机的性能和响应速度对船模的操控非常重要。
同时,良好的遥控器和接收器也能提高船模的控制精度和稳定性。
此外,我们还关注了船模的动力系统。
根据不同的动力需求和船型特点,我们研究了一些常见的动力系统,如电动和液压系统等。
通过对这些系统的分析和比较,我们发现,大多数船模爱好者更喜欢使用电动系统,因为它们更容易安装和维护,同时还能提供足够的动力和速度。
最后,我们总结了一些实用的建模技巧,包括选择合适的工具和材料、合理规划制作流程、注意细节等等。
这些技巧不仅能帮助制作者更好地完成船模作品,还能提高作品的质量和美观度。
总的来说,船模制作是一项富有挑战性和乐趣的活动。
通过深入
的研究和实验,我们可以不断提高自己的技能和水平,制作出更加出色的船模作品。
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网络教育学院《船模性能实验》实验报告学习中心: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,必须进行某些专门的实验。
(6)附体阻力实验;目的在于求得附体的阻力值以及比较不同形式的附体对阻力的影响。
(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。
激流丝是为了使其在金属丝以后的边界层中产生紊流;称重工作是为了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?1)安装激流丝:用1=Φmm 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。
4.简述傅汝德假定的容,并写出傅汝德换算关系式。
傅汝德假定:①假定船体的总阻力可以分为独立的两部分,一为摩擦阻力f R ,只与雷诺数有关,另一个为粘压阻力pv R 和兴波阻力w R 合并后的剩余阻力r R ,只与傅汝德数有关,且适用比较定律。
②假定船体的摩擦阻力等于同速度、同长度、同湿面积的平板摩擦阻力。
因此,可以用平板摩擦阻力公式计算船体的摩擦阻力,通常称为相当平板摩擦。
傅汝德换算关系:3)(αρρm s fm tm fs ts R R R R -+=四、实验容:(二)实验步骤:(一)船模阻力实验准备 (1)船模制作:船模缩尺比依据水池的长度和航速决定的,船模线型要与实船保持几何相似,表面必须光洁,满足一定的加工精度。
船模使用的材料通常是木模,木模不易变形,蜡模成本低。
(2)安装激流丝:用1=Φmm 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。
(3)画水线:按首尾吃水、平均吃水画水线。
(4)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。
(5)调整压载的位置:使船模没有横倾,首尾吃水满足规定要求。
(6)安装导航装置:使船模纵中剖面与前进方向一致,纵向和垂向运动不受匀速。
(7)拖点(浮心位置)(8)最后将船模安装在拖车上。
(二)船模阻力实验数据测量(1)船模速度测量:(a )根据实船设计航速,确定最高航速,通常比设计航速高2节。
(b )根据实船长度、速度围和模型尺度按r F 数相等的原则,确定船模实验速度围。
(c )在不同航速下进行拖曳实验。
待拖车速度达到稳定匀速时即可进行速度和阻力记录。
拖车速度就是船模速度,速度是用数字编码器(光栅盘)测量的。
(2)船模阻力测量:(a)阻力测量与速度记录同时进行。
船模阻力由专门的阻力仪测量。
阻力仪有机械式和电测式两类。
(b)电测阻力仪输出电压信号,所以使用前要进行标定,确定标定系数。
阻力值=测得的电压值*标定系数。
测量前要调零。
五、问题与思考:1.船模阻力实验结果换算方法之间的区别是什么?答: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。
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?答:实船船体表面比较粗糙,故实船摩擦阻力为其中为粗糙度补贴系数,按不同船长选取。
实验报告二一、实验名称:螺旋桨敞水实验二、实验目的:测定单独螺旋桨工作时的特性,通常包括桨的推力系数、扭矩系数和敞水效率。
三、实验原理:1.什么叫螺旋桨敞水实验?螺旋桨敞水实验可以在哪里进行?答:螺旋桨模型单独地在均匀水流中的实验称为敞水实验,实验可以在船模实验池、循环水槽或空泡水筒中进行。
2.简述螺旋桨模型敞水实验必须满足的条件。
测定单独螺旋桨工作时的特性,通常包括桨的推力系数、扭矩系数和敞水效率。
3.写出螺旋桨进速系数的公式,及公式中各符号代表的含义。
螺旋桨进速系数 Dn V J a p ⋅= 其中:J 为螺旋桨的进速系数;T K 为螺旋桨的推力系数;Q K 为螺旋桨的扭矩系数; 0η为螺旋桨的敞水效率;T 为螺旋桨发出的净推力(N );Q 为螺旋桨吸收的净扭矩(N ·m );a v 为螺旋桨的前进速度(m/s );n 为螺旋桨的转速(r/s );D 为螺旋桨直径(m );ρ为池水密度(kg/3m )4.简述螺旋桨敞水性征曲线的概念及其意义。
答:推力系数T K ,转矩系数Q K 及敞水系数0η对进速系数J 的曲线称为螺旋桨的性征曲线。
我们讨论的是孤立螺旋桨的性能,所以称为螺旋桨敞水性征曲线。
它表示了螺旋桨在任意工作情况下的全面性能。
四、实验容:(一)填写实验主要设备表(二)实验步骤:(一)敞水实验准备(1)桨模制作:敞水桨模直径为0.2-0.3m ,通常用巴氏合金、铜合金、不锈钢或铝等合金。
桨模精度在0.05mm;(2)将敞水动力仪固定在水池拖车上,预先应进行校验和标定;(3)将桨模安装在敞水动力仪上,叶背向前,浸没深度大于桨径。
(二)敞水实验程序(1)零航速敞水实验,按预定转速开动敞水动力仪,测t T ,t Q (2)按预定转速开动敞水动力仪,同时开动拖车,使螺旋桨进速系数达到预定值。
(3)当拖车速度稳定时,记录拖车速度a V ,桨转速n ,推力t T ,扭矩t Q ,完成一进速的实验。
(4)系列变化拖车速度,完成全部实验容,注意各次之间应有足够的等水时间。
(5)用尺寸、重量相近的假毂代替桨模,重复上述实验,测得敞水动力仪自身的推力s T ,扭矩s Q ,用以进行修正。
五、实验数据处理:螺旋桨敞水试验中,测得推力T=62.2N ,扭矩Q=24.4N ·m ,水的密度ρ=1.0310⨯kg/3m ,螺旋桨的转速n=14r/s, 螺旋桨直径D=0.202m ,拖车速度a V =2.08m/s 。
试求出推力系数、扭矩系数、敞水效率、进速系数。
推力系数K T =1.91;扭矩系数 K Q =3.7;进速系数Jp=0.74;敞水效率η0=0.06实验报告三一、实验名称: 船模摇荡实验二、实验目的:①确定待设计或已建造船舶的耐波性,判断是否满足使用要求。
②寻找,评价减摇措施,或者优良船型。
③测定水动力系数,供理论计算及机理研究。
④测定其载荷加速度,供结构和强度使用,砰击还与振动有关,某些设备(如电子侦查设备,水面发射武器等)要求。
三、实验原理:1.简述耐波性主要研究的容,并描述什么样的船耐波性比较好?答:船舶摇荡运动主要研究由波浪干扰引起的船舶往复运动,其中横摇、纵摇和垂荡对船舶航行影响最大,是研究船舶摇荡运动的主要容。
2.简述船舶摇荡实验的相似准则。
答:模型实验相似准则:与快速性类似,要求符合船模与实船保持几何相似、运动相似和动力相似。
而动力相似应包括:雷诺数超过临界雷诺数;傅汝德数相等;斯特鲁哈尔数相等3.简述船舶的十二种运动形式的名称,并指出哪些属于往复运动。
答:船舶的十二种运动形式包括:横倾、纵倾、回转、横摇、纵摇、首摇、前进或后退、横漂、上浮或下沉、纵荡、横荡、垂荡。
其中属于往复运动的有,横摇、纵摇、首摇、纵荡、横荡、垂荡。
4.对造波机造的波浪的要求都有哪些? 答:波浪频率应当覆盖船模的谐摇频率,越宽越好。
在规则波上实验波长围0.5PP L -2.0PP L 左右,波高2h 与船长之比应少于1/50,波高2h 与波长之比应少于或等于1/20。
四、实验容:(一)填写实验主要设备表(二)实验步骤:1.摇荡实验程序(1)船模准备:除满足几何相似外,船模本体应当较轻,易于调整惯量;(2)调整重心高度,调整纵向惯性矩,在水中测横向摇摆周期。
(3)船模上安装陀螺、加速度计等仪器均应固定在适当位置。
船模两端在重心高度位置系上两根细绳;(4)造波机准备:调整造波参数使之满足本次实验要求;浪高仪准备:安装并校准浪高仪,确定标定系数;(5)零速横摇实验时用船模两端细绳将模型固定在水池适当位置,注意模型必须在浪高仪后方;纵向运动实验时将模型连接在拖车下,注意导向装置对船模在纵向运动不会形成约束;(6)启动造波机制造波浪,当船模摇荡进入稳定状态时记录数据。
五、问题与思考:1.船模惯性矩计算中,纵向惯性半径和横向惯性半径怎么选取?答:0.25pp L 作为船舶的纵向惯性半径,0.35s B 作为船舶的横向惯性半径。
2.为什么要进行船模惯性调整?模型惯性调整是耐波性实验的重要环节。
即按照模型实验相似性原则,将模型的重心位置、纵横向惯性矩调整到设计要求。
实验报告四一、实验名称: 船模自航实验二、实验目的:船舶快速性主要与主机、船体和推进器的独自性能以及它们的配合是否得当有关。
阻力和螺旋桨敞水实验用来获得船体和螺旋桨的各自性能,而自航实验有以下主要目的:(1)分析各项效率及船尾伴流对螺旋桨效率的影响和螺旋桨工作时对船舶阻力的影响,为螺旋桨设计提供资料;(2)预报实船性能。
即通过实验给出主机功率、转速和船速之间的关系,得出实船航速预报,验证设计的船舶是否满足任务书中要求的航速;(3)判断螺旋桨、主机、船体之间的配合是否良好。
三、实验原理:1.简述船模自航实验的相似定律。
桨模的雷诺数超过临界雷诺数,傅汝德数相等,螺旋桨部分应满足进速系数相等。
2.船模自航方法都有哪些?简述其中一种方法。
船模自航的方法有纯粹自航法和强迫自航法。
强迫自航法是在某一船模速度m V 下,在船模运动方向上施加一系列的强制力Z ,其中应包括D F 在,船模在强制力和推力的共同作用下达到力的平衡,即在航速为m V 的情况下,螺旋桨发出的推力应满足下列条件: tm m R Z t T =+-)1(。