船舶原理教学试验指导书

船舶原理教学试验
指导书
《船舶原理》课程组编
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
2007年5月
编者序
《船舶原理》是船舶与海洋工程专业一门主要的专业基础课程，它的主要任务是：通过各个教学环节，培养学生以流体力学为基础，分析和解决船舶航行性能中有关问题的方法，特别注重创新精神和实践能力的培养。

通过本课程的学习，使学生初步具有从事本领域实际工作和科研工作的能力，并为学习后续课程——《船舶设计》打下坚实的基础。

《船舶原理》虽然是一门专业基础课程，但包含的内容相当广泛，有很强的实践性，既有许多大型作业和课程设计，又有许多试验工作，而且船舶航行性能中有众多需要研究解决的问题，这为本课程教学中贯彻加强实践能力和创新精神的培养提供了广泛的领域。

上海交通大学拥有船模试验池、空泡水筒及海洋工程水池等配套齐全、设施一流的船舶流体力学试验研究基地，这为本课程贯彻培养学生实践能力和创新精神提供了极为有利的条件。

《船舶原理》教学试验指导性文件是课程建设的重点内容之一，是《船舶原理》教材配套的指导性教学文件。

根据《船舶原理》课程的教学内容，任课老师和实验室应有计划、有目的地组织安排学生参加规定的教学试验、开设选修的教学试验和开放性试验，鼓励学生参加部分科研或实际试验工作，或利用相关设备进行探索性的试验研究。

本书共分三章，第一章是教学计划中规定的试验，即选读本课程的每位同学都必须参加的试验，在完成试验以后应提交相应的实验报告。

第二章是选修试验，对于学有潜力且有兴趣的同学参加较为复杂的试验，并提交相应的试验分析计算报告。

第三章是开放性试验，鼓励选读本课程的同学，利用相关设备进行探索性的试验研究。

我们把教学试验内容的扩大和分成三个层次的目的，主要是贯彻因材施教和重视个性教育，尽可能做到加强对学生实践能力和创新精神的培养。

但这毕竟是本课程教学内容和教学方法改革的一种尝试，希望师生们在教学实践中不断补充修正，使之日臻完善。

编者 2007年5月
于上海交通大学
目录
编者序
第一章教学计划规定的试验 (1)
1-1 船模阻力试验指导书 (1)
1-2 螺旋桨模型敞水试验指导书 (11)
1-3 螺旋桨模型空泡试验指导书 (17)
1-4 自航船模操纵性试验指导书 (22)
1-5 船模横摇试验指导书 (30)
第二章选修试验 (41)
2-1 船模自航试验指导书 (41)
2-2 船模轴向伴流场试验指导书 (55)
2-3 船后伴流场中螺旋桨模型空泡试验指导书 (61)
第三章开放性试验 (66)
3-1 实验室概况 (67)
3-2 改善船舶航行性能的若干基本思路 (70)
第一章 教学计划规定的试验
1-1 船模阻力试验指导书
一、船模阻力试验的目的
船舶在静水中等速直线航行所遭受的水阻力大小，是衡量船舶航行性能中快速性优劣的重要指标。

快速性优良的船舶，在直线等速航行时遭受的阻力要低。

船模阻力试验是目前研究船舶阻力性能的重要手段。

现时可供设计应用的优良船型资料以及估计阻力的图表公式都是过去长期积累的模型系列试验结果。

因此船模阻力试验的目的可归结为：
1．对于某一具体的新设计船舶，通过模型阻力试验，确定实船的阻力和有效功率，为推进器的设计提供可靠数据。

因此，试验和分析工作包括：（a）船模的阻力曲线；（b）船模数据换算至实船的阻力和有效功率。

2．船模的系列试验曾作为寻求各类船舶优良船型的主要研究手段。

3．作为教学试验，其目的是使同学对船模阻力试验的过程有比较全面的了解，掌握模型试验结果换算至实船阻力及有效功率的具体方法，加深对课程相关内容的理解，培养进行科学试验研究的实践能力。

二、船模阻力试验设施
船模在静水中的阻力试验通常都是在狭长的拖曳水池中进行。

交大拖曳水池主要尺度为110m（长）×6m（宽）×3m（水深），国际上大型拖曳水池的长度都在200m以上，宽度10m以上，水深4~5m以上。

1．船模
根据实船提供的船型参数及型线图，选取适当的缩尺比按几何相似要求，制作船模。

交大水池用于阻力试验的船模长度通常是3-4m，国际上大型水池的船模长度为6m，小型水池所用的船模长度常小于3m。

2．测试设备
阻力试验主要测量的数据是船模在直线等速度
V前进时对应的水阻力
m
tm R 。

通常由测速装置测定船模速度m V ，阻力仪测定船模阻力tm R 。

船模的拖曳速度m V 就是拖车的速度，由记录所得的拖车行驶距离和相应的时间求得。

拖车行驶的距离由记录测速轮转动一定距离的脉冲得到，时间由继电器记录每秒钟时间间隔的脉冲得到。

船模阻力tm R 由阻力仪测得。

过去主要用机械式阻力仪进行测量，这类阻力仪一般由弹簧或摆称和砝码等组成，砝码平衡阻力的主要部分，其余则由弹簧或摆称进行测量。

现时所有的船模试验池基本上都已使用电测式阻力仪，船模阻力由测力传感器记录得到。

交大水池的电测阻力仪除测量阻力外，还可同时测量船模在等速行驶时的纵倾和平行下沉。

三、船模阻力试验的相似定律
1．相似关系
船模和实船必须满足几何相似的要求，如果实船和船模的线性缩尺比为λ，则实船与船模相应的线尺度之间都是λ的关系，例如
λ===m
s m s m s T T B B L L 式中，L 、B 、T 分别为船长、船宽、吃水，下标s 表示实船，m 表示船模。

相应的面积之间都是λ的平方关系，例如
2λ==m
s m s A A S S 式中，S 、A 分别为船体湿表面积和横剖面面积。

相应的体积之间都是λ的立方关系，例如
3λ=∇∇m
s 式中，∇为船的排水体积。

从《船舶阻力》课程中我们已知，要保持实船和船模的阻力全相似，必须做到粘性力和重力相似，即同时满足两者之间的雷诺数ν
VL R e =及傅汝德数
gL
V F r =相等，这在实际上是不可能的。

因此船模阻力试验只满足r F 相等的条件，即
m
m s s gL V gL V =， 或
λm m
s m s V L L V V == 这时，船模和实船每吨排水量的兴波阻力Δw R （或剩余阻力Δ
r R ）相等，或者兴波阻力系数w C （或剩余阻力系数r C ）相等，s V 和m V 的这种关系称为相当速度。

在船模试验中虽然放弃了雷诺数相等的条件，但必须满足船模和实船边界层中流动状态相似的要求。

实船雷诺数s
s
s es L V R ν=的量级是109，边界层中的流动总是处于紊流状态，因此船模雷诺数m m m em L V R ν=必须在临界雷诺数106以上
（通常取2×106），才能使船模边界层中的流动也处于紊流状态。

为了确保船模边界中的流动处于紊流状态，一般在船模的首部都装有激流装置。

2．阻力换算概述
设船模试验中已经得到了速度m V 的阻力tm R （常称为总阻力），则换算至实船的阻力有下列二种方法。

（1）二因次换算法
这是早先傅汝德提出的方法，又称傅汝德换算法，其基本假定是船体的摩擦阻力等于相当平板的摩擦阻力（等长度、等速度、等湿面积的平板）。

于是船模在m V 时的总阻力tm R 可分为
fm
tm rm rm
fm tm R R R R R R −=+=
其中，tm R 是试验中量得的，fm R 由平板公式计算得到的，因此rm R 称为剩余阻力，其中主要成分是兴波阻力，但也包括了旋涡阻力（或称形状阻力）。

无因次的阻力系数可写作：
fm tm rm rm
fm tm C C C C C C −=+= 实船在相当速度λm s V V =时总阻力为
rs fs ts R R R +=
m
s rm fs R R ΔΔ⋅
+= m s ΔΔ,分别是实船和船模的排水重量。

如果用无因次的阻力系数来表示，则为 rs fs ts C C C +=
rm fs C C +=
其中fs R 或fs C 可由实船的相当平板公式或根据实船的雷诺数由平板摩擦阻力公式计算得到，而剩余阻力则由船模试验分析得到。

（2）三因次换算法，又称（1+k ）法
这是目前国际船模试验池会议（ITTC ）推荐的方法。

鉴于在二因次方法中把旋涡阻力（形状阻力）与兴波阻力归并成剩余阻力不尽合理，这是因为旋涡阻力主要由水的粘性所引起，应该与摩擦阻力归并在一起成为粘性阻力。

因而：
粘性阻力 f R k R )1(+=ν
f R 为相当平板的摩擦阻力，k 为与船体形状有关的系数，（1+k ）称为形状因子，由于船模与实船的形状几何相似，可以认为两者的形状因子（1+k ）相等。

于是船模在m V 时的总阻力tm R 可分为
wm fm tm R R k R ++=)1(
以无因次阻力系数来表示，则为
wm fm tm C C k C ++=)1(
式中wm R 或wm C 是船模的兴波阻力或兴波阻力系数，fm R 或fm C 是船模的相当平板摩擦阻力或平板摩擦阻力系数。

实船在相当速度λm s V V =的总阻力为
ws fs ts R R k R ++=)1(
m
s wm
fs R R k ΔΔ++=)1( 以无因次阻力系数来表示，则为 ws fs ts C C k C ++=)1(
wm fs C C k ++=)1(
由上述分析可见，在三因次换算方法中，船模阻力试验需要求得形状因子（1+k ）和实船在相当速度时的兴波阻力。

而摩擦阻力也是从平板摩擦阻力公式计算得到。

四、船模的准备和阻力试验步骤
船模在拖曳水池中进行阻力试验，必须进行一系列的准备工作，主要包括： 1．船模制作：根据实船的主尺度和线型图按选定的缩尺比λ绘制船模加工图，经过木板的下料、胶合、切削、加工和油漆等各种工序，制作成表面光滑，符合精度要求的船模。

并在船模外表面两侧首、中、尾画出吃水标志。

2．加装激流丝：在船模的首垂线后L/20处沿船体外表面安装直径1mm 铜丝。

3．称重：根据实船的排水量按缩尺比计算相应的船模排水量，并进行称重。

在空船模内部加压铁，使称得的重量恰为试验所要求的船模排水量。

4．调整船模的浮态：将船模吊放在水池中，在船模内横向和纵向移动压铁，使船模两侧的首、中、尾吃水符合要求。

5．检查测试仪器是否正常，擦干净水池两侧的轨道表面，用刮水板清除池
水表面的浮尘。

6．安装：使船模的纵中剖面与前进方向一致。

将阻力仪与船模内底部的金属板用螺丝刚性连接，同时要注意测力点应位于船模纵中剖面内。

然后将拖车上的导航杆与船模相连。

在试验过程中，导航杆只限制船模的横向运动，并不影响进退、纵摇和升沉运动。

7．测量水池中水的温度，以便查得该温度时水的运动粘性系数ν
8．根据实船要求的试航速度s V 和缩尺比λ，算出相应的船模速度m V ，并制定需要试验的10~15个船模速度，其中2~3个船模速度应大于试航速度，其余则低于试航速度。

10~15个试验的船模速度间隔应分配均匀。

9．在上述各项工作准备就绪后，即可进行阻力的拖曳试验。

试验开始时，拖车及船模位于水池的起始一端，拖车的夹紧装置夹牢船模上的刹车板。

根据率定的船模速度1m V ，启动拖车，拖车带动夹紧的船模一起作加速运动。

待拖车达到要求的速度1m V 时，松开拖车的夹紧装置，此时船模在阻力仪的带动下以速度1m V 前进。

由测速装置及阻力仪同时开始记录船模的速度1m V 及遭受的水阻力1tm R ，数据记录的持续时间通常在20秒左右。

记录完毕后，拖车的夹紧装置夹牢船模作减速运动。

拖车停止后即返回水池的起始一端，完成了一个率定速度1m V 的阻力试验。

待水池中的水表面比较平静后开始下一个率定速度2m V 的阻力试验。

依次进行10~15个率定速度的试验，便完成了船模的整个阻力试验。

五、试验数据的整理分析
1．绘制船模阻力曲线
根据测量所得的10~15个船模试验速度m V 及对应的阻力tm R ，以m V 为横坐标，tm R 为纵坐标绘制船模阻力曲线如图1所示。

图1
一般说来，试验测得的数据可以连成光顺的曲线，如果出现某一试验点远离光顺曲线的异常情况，则应对该点进行重复试验并查明原因。

2．船模试验数据换算至实船阻力
（1）二因次换算法
对船模速度m V 时量得的阻力tm R ，计算无因次阻力系数
221m
m m tm tm V S R C ρ= 且 rm fm tm C C C +=
式中，m ρ,m S 分别为水池中淡水的密度和船模的湿表面积。

fm C 可根据船模的雷诺数m m
m em L V R ν=按1957ITTC 公式
2)
2(log 075.0−=e f R C 算出。

因此船模的剩余阻力系数即可按下式求得。

fm tm rm C C C −= 在实船相当速度λm s V V =时
)/(s m V m )(kg R tm
rm rs C C =
算出实船的雷诺数（通常取海水15℃时的s ν）
再根据1957ITTC 公式算出实船的fs C
由于实船的表面比较粗糙，需要附加粗糙度补贴系数f C Δ
习惯上常取3104.0−×=Δf C
由此可求得实船的总阻力系数
f rs fs ts C C C C Δ++= 实船的总阻力ts s s s ts C V S R 22
1ρ= 式中，s s s V S ,,ρ分别为海水密度，实船的湿表面积和船速。

（2）三因次换算法
在三因次换算法中，总阻力系数t C 表示为
w f t C C k C ++=)1(
其中f C 的计算和二因次换算法相同，即根据雷诺数和1957ITTC 公式进行计算。

因而换算的关键是首先确定形状因子（1+k ）。

Prohaska 建议，在傅氏数2.0~1.0=r F 范围内，由船模阻力试验结果计算所得的tm C ，fm C 及r F 之间有下列关系，
fm
r fm tm C F y k C C 4)1(++= 据此，可以将船模在2.0~1.0=r F 范围内的试验结果分别计算fm tm C C 及fm
C F 41，并绘制如图2所示的直线。

图2
由图2中直线的截距即可得出（1+k ）。

有了形状因子（1+k ）的数值，即可方便地进行实船换算。

船模在速度m V 时的总阻力系数为
wm fm tm C C k C ++=)1(
fm tm wm C k C C )1(+−= 实船在相当速度λm s V V =时，
wm ws C C =
实船总阻力系数f wm fs ts C C C k C Δ+++=)1(
在三因次换算法中，15届ITTC 建议实船粗糙度附加的补贴f C Δ为
31064.01053
1−×⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡−⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=Δs s f L k C 其中s L 为实船水线长，s k 为粗糙度，通常m k s 610150−×= 实船的总阻力ts s s s ts C V S R 22
1ρ= 上述计算的总阻力是指实船裸船体所遭受的水阻力，因此尚需考虑附体（舭龙骨、轴支架等）阻力和船体水线以上的空气阻力。

对于普通船舶，两者约为裸体总阻力的4%左右。

故实船在静水和静止空气中所遭受的阻力为ts R R 04.1=。

fm r C F /4 fm
tm
C C
有效功率为)(75
hp RV P s E =，阻力−R （kg ），船速−s V （m/s ）。

最后以E P （Hp 或Kw ）为纵坐标，)(kn V s 为横坐标绘制成实船有效功率曲线如图3所示。

图3
注：从船模阻力试验数据换算成实船阻力和有效功率，可以根据表格进行手工计算，或应用现成软件由计算机进行计算。

六、试验报告
船模阻力试验报告应按规定认真撰写，并附有必要的图表
1．实船和船模的主要参数，船模的横剖面图和首尾形状图
2．船模阻力曲线（需要时应给出航行的平行下沉和纵倾曲线）
3．确定（1+k ）值的图
4．实船有效功率曲线
5．阻力试验的原始记录表
6．实船有效功率计算表
)(kn V s
)
()
(Kw Hp P E
或
1-2 螺旋桨模型敞水试验指导书
一、螺旋桨模型敞水试验的目的
螺旋桨模型单独地在静水中进行试验称为敞水试验，其目的在于通过试验得到螺旋桨模型的敞水水动力性能，并用之于实际螺旋桨。

敞水试验是研究螺旋桨性能的重要手段，试验的目的主要是：
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。

5．作为教学试验，通过测定某一具体螺旋桨的敞水性能，使同学对试验的过程及数据分析有比较全面的了解。

二、螺旋桨模型敞水试验的设施
螺旋桨敞水试验多数是在狭长的拖曳水池中进行，也可以在空泡水筒中进行。

1．螺旋桨模型
根据实桨的几何要素（叶数、直径、螺距比、盘面比、毂径比、叶型等），选取适当的缩尺比例，按几何相似要求，制作成螺旋桨的模型。

对于自航试验所用的螺旋桨模型，其缩尺比必须与船模一致。

交大水池自航试验所用的螺旋桨型模型直径一般为100~150mm。

对于敞水系列试验所用的螺旋桨模型，其直径一般为250~300mm。

2．测试设备
敞水试验主要测量的数据是螺旋桨模型的进速，转速，推力和扭矩。

螺旋桨的进速就是拖车的速度，其测量记录方法与阻力试验中船模的拖曳速度完全相同。

螺旋桨模型的转速、推力、扭矩等由螺旋桨动力仪测得。

螺旋桨动力仪有
机械式和电测式两种，交大水池早期（1980年以前）主要用各种量程的机械式动力仪，由于这类仪器在试验时需要用加减砝码等机械方法测得推力和扭矩，不仅手续麻烦又不能直接输入计算机运算，现已全部淘汰改用电测动力仪。

交大水池备有不同量程的电测动力仪R42、R43、R25、R31及R33等五种。

电测动力仪的测力机构主要是在弹性原件上粘贴电阻应变片，原件受力时电阻应变片受到拉伸或弯曲变形，使电阻发生变化，这种微量的变化经仪器的放大滤波整形再输入计算机或记录仪进行处理。

电测动力仪的推力传感器与扭矩传感器之间用波纹管隔开，以消除两者之间的相互影响。

推力传感器是不旋转的，其电信号直接输入记录系统。

扭矩传感器是旋转的，螺旋桨轴上所受到的扭矩大小，要通过转换机构集流环，再将电讯号输送给记录系统。

交大水池现有的各种动力仪稳定性很好，在连续使用情况下零点漂移为1~3‰（相当于1kg 的力误差为1~3gr ）其测量精度可以满足试验要求。

螺旋桨转速的测量由动力仪与桨轴连接处的计数器获得。

三、螺旋桨敞水试验的相似定律
1．相似关系
螺旋桨模型和实桨必须满足几何相似的要求，首先两者的叶数相同，桨叶轮廓、叶切面形状、桨毂形状等应相似。

实桨和模型相应的各种线性尺度比一致。

设两者的直径之比λ=m
s D D ，则λ===m
s m s m s t t b b P P ，其中P 为螺距，b 及t 为相应半径处叶切面的宽度及最大厚度，下标s 表示实桨，m 表示模型。

两者相应的面积比为2λ，如
2λ==dm
ds m s A A A A ，其中A 为盘面积，d A 为桨叶展开面积。

两者相应的各种比值相等，如螺距比
D P ，叶厚分数D t 0，毂径比D d 及盘面比A
A d 等等。

从《船舶推进》课程中已知，当螺旋桨沉没至相当深度时（桨轴中心线在
水面以下1.0D ），可以忽略兴波的影响。

因此，螺旋桨的推力T 和扭矩Q 与直径D 、转速n 、进速A V 和水的粘性系数μ等因素有关，根据量纲分析，可得到如下函数关系。

⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=νρ214
2,nD nD V f D n T A ⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=νρ225
2,Q nD nD V f D n A 如用无因次系数来表示，则有 推力系数),(T K 1
42e T R J f D n ρ= 扭矩系数),(Q K 252e Q R J f D n ρ=
式中nD A V J =为进速系数，ν
2
R nD e =为以叶梢线速度所表达的雷诺数，表 示粘性相似，其中ρμν/=为水的运动粘性系数。

由此可见，对于几何相似的螺旋桨及其模型，如果能同时满足进速系数J 及雷诺数e R 相等，则两者的推力系数T K 及扭矩系数Q K 相同。

但是要使螺旋桨及其模型同时满足J 和e R 相等在实际上是不可能的，因此螺旋桨的模型敞水试验只满足进速系数相等的条件。

在模型的敞水试验中虽然放弃了雷诺数相等的条件，但必须满足螺旋桨及其模型在桨叶边界层中流动状态相似的要求。

螺旋桨叶表面界层中的流动总是处于紊流状态，因此对于模型试验要求在临界雷诺数以上，以满足模型桨叶表面界层中的流动也处于紊流状态。

过去对于螺旋桨的雷诺数有许多不同的表示方法，为了统一起见，1978年ITTC 规定，螺旋桨的雷诺数必须以0.75R 处剖面的弦长和该处的合速度来表示，即
νπ)
75.0(275.0nD V b R A R e +=
由上式所表示的雷诺数实桨的量级是107。

上世纪70年代末，上海交大水池的研究结果表明，螺旋桨模型试验的临界雷诺数为5100.3×=N R ，此数值为1978年ITTC 所采纳。

因此螺旋桨模型敞水试验的雷诺数应在5100.3×以上。

2．实桨和模型敞水水动力性能之间的关系
在不考虑雷诺数（即粘性相似）的情况下，螺旋桨的敞水性能完全由下列四个无因次系数来表达，即
推力系数 4
2D n T K T ρ=， 扭矩系数 52D n Q K Q ρ=
进速系数 nD V J A =
敞水效率 π
η20J K K a T ⋅= 螺旋桨模型的敞水性能可以根据试验得到，在一般情况下，常以模型试验所得的敞水性能作为实桨的敞水性能。

其主要依据是：模型的粘性阻力系数虽略大于实桨，但是模型加工时桨叶表面十分光滑，而实桨的表面比较粗糙，认为实桨的粗糙度的附加阻力系数大体抵消了两者之间的差异。

四、模型的准备和敞水试验步骤
螺旋桨模型在拖曳水池中进行敞水试验，须要进行一系列的准备工作，主要包括：
1．桨模制作：根据实桨的主尺度和有关图纸按选定的缩尺比绘制桨模加工图。

经过翻砂浇铸（毛坯）、开轴孔、点钻和手加工等各种工序制作成表面极为光滑、符合精度要求的桨模。

螺旋桨模型的材料通常是巴氏合金，模型制作需耗时一个月以上。

2．根据螺旋桨模型的大小，选用量程合适的动力仪，并检验仪器是否正常。

3．选择合适的敞水箱，将螺旋桨动力仪及动力马达装在敞水箱内，连接动
力仪和螺旋桨的轴，桨轴伸出敞水箱应有足够的长度（一般应大于敞水箱宽度的3~6倍）。

4．螺旋桨模型的试装，将模型安装在伸出敞水箱的轴端，叶背（吸力面）在前，叶面（压力面）在后，桨毂末端再装上流线形毂帽。

试装结果满意后，拆下桨模和毂帽。

5．将敞水箱安装在拖车上，并调节好螺旋桨的沉深。

安装时应注意螺旋桨模型及伸出的桨轴保持水平，并与拖车前进的来流方向保持平行，桨轴的沉没深度应调节至大于螺旋桨模型的直径。

6．根据临界雷诺数的要求，估算在0=J （即进速0=A V ）时螺旋桨模型的转速n 1，并选定某一整数的转速n （应大于n 1）作为整个试验的转速。

7．在敞水箱伸出的桨轴末端，装上铅质假毂帽，其重量约略与螺旋桨模型相同，用于测量轴系的摩擦损耗和遭受的阻力。

在试验转速n 时，由动力仪测量轴系的摩擦扭矩。

在若干进速时由动力仪测量轴系及毂帽的阻力。

8．拆下铅质假毂帽，装上螺旋桨模型及毂帽，开始进行正式的敞水试验，试验中率定的转速都是n ，进速则从0=A V 开始选定若干个进速依次进行试验，直至量得的推力出现负值时为止，一般需要试验12~15个进速。

9．试验的步骤是：根据选定的进速，启动拖车，同时慢慢启动动力仪的马达，待拖车达到率定的进速A V 时，动力仪的马达达到率定的转速n ，这时便可同步测量记录螺旋桨的推力、扭矩以及相应的进速A V 及转速n ，测量记录时间约为15秒左右，如无异常情况，即可停止记录，拖车的速度及动力仪马达的转速都降至零，这样便完成了一个进速的试验。

重复上述的操作步骤，进行第二个选定进速的试验，直至所有选定的12~15个进速试验完毕，便完成了螺旋桨模型的整个敞水试验。

10．试验完毕后，记下水池中水的温度。

五、试验数据的分析整理
在测量的12~15个进速时的四个数据中，首先对于由动力仪测得的推力中扣除轴系及毂帽的阻力，测得的扭矩中扣除摩擦扭矩，这样便得到螺旋桨模型的实际推力T 和扭矩Q 。

然后对12~15个进速时的四个数据分别算出对应的无因次系数。