大工17秋《船模性能实验》实验报告答案
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水面电测阻力仪
水面电测阻力仪简称电测阻力仪，是用在水池实验中测量船模阻力。阻力仪通常是应变式的传感器。
（二）实验步骤：
答：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。
进速系数
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）；
4．简述螺旋桨敞水性征曲线的概念及其意义。
答：推力系数 ，转矩系数 及敞水系数 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。
傅汝德换算关系式：
四、实验内容：
（一）填写实验主要设备表（表格可以追加）
名称
说明（可填写设备大小、用途等内容）
拖曳水池
水池狭而长，配置有拖动设备和测量仪器，以测得船模在不同速度下的阻力值。实验池的水采用淡水，船池尺度决定了船模大小和速度。
拖车
拖车是在沿水池两旁轨道上行驶的。拖车的用途是拖曳实验船模，并使船模保持一定的方向和一定的速度运动。
（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：船模阻力实验结果换算方法之间的区别是：对粘性阻力的处理原则不同。
网络教育学院
《船模性能实验》实验报告
学习中心：
层 次：
专 业：
学 号：
学 生：
完成日期：
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。
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。
答：安装激流丝的作用，用 mm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。
称重工作的作用，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？
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。
（2）安装激流丝：用 mm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。
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。
答：螺旋桨模型敞水实验必须满足以下条件：
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）
3.实验时雷诺数应大于临界雷诺数
4.进速系数相等
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。
（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、速度范围和模型尺度按 数相等的原则，确定船模实验速度范围。
（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。
（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 ，扭矩 ，用以进行修正。
（6）扭矩修正值，测的 是尾轴摩擦损失，与转速有关。螺旋桨吸收的净扭矩
（7）推力修正值。桨轴和桨毂横剖面上受到水的阻力，抵消了一部分桨叶发出的推力，其大小与桨前进速度有关。
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 =1.0 kg/ ，螺旋桨的转速n=14r/s, 螺旋桨直径D=0.202m，拖车速度 =2.08m/s。试求出推力系数、扭矩系数、敞水效率、进速系数。
四、实验内容：
（一）填写实验主要设备表
名称
说明（可填写设备大小、用途等内容）
桨模
按母型船按比例制作
敞水动力仪
造波
拖车
提供动力
水池Байду номын сангаас
提供试验必须的水池
（二）实验步骤：
答：（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；
4．简述傅汝德假定的内容，并写出傅汝德换算关系式。
答：傅汝德假定的内容是： 假定船体的总阻力可以分为独立的两部分，一为摩擦阻力 ，只与雷诺数有关，另一个为粘压阻力 和兴波阻力 合并后的剩余阻力 ，只与傅汝德数有关，且适用比较定律。 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。
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：实船摩擦阻力计算中，粗糙度补贴系数是根据不同船长选取的。
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？
（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 ，
（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 ，桨转速n，推力 ，扭矩 ，完成一进速的实验。
（4）系列变化拖车速度，完成全部实验内容，注意各次之间应有足够的等水时间。
水面电测阻力仪简称电测阻力仪，是用在水池实验中测量船模阻力。阻力仪通常是应变式的传感器。
（二）实验步骤：
答：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。
进速系数
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）；
4．简述螺旋桨敞水性征曲线的概念及其意义。
答：推力系数 ，转矩系数 及敞水系数 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。
傅汝德换算关系式：
四、实验内容：
（一）填写实验主要设备表（表格可以追加）
名称
说明（可填写设备大小、用途等内容）
拖曳水池
水池狭而长，配置有拖动设备和测量仪器，以测得船模在不同速度下的阻力值。实验池的水采用淡水，船池尺度决定了船模大小和速度。
拖车
拖车是在沿水池两旁轨道上行驶的。拖车的用途是拖曳实验船模，并使船模保持一定的方向和一定的速度运动。
（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：船模阻力实验结果换算方法之间的区别是：对粘性阻力的处理原则不同。
网络教育学院
《船模性能实验》实验报告
学习中心：
层 次：
专 业：
学 号：
学 生：
完成日期：
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。
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。
答：安装激流丝的作用，用 mm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。
称重工作的作用，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？
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。
（2）安装激流丝：用 mm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。
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。
答：螺旋桨模型敞水实验必须满足以下条件：
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）
3.实验时雷诺数应大于临界雷诺数
4.进速系数相等
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。
（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、速度范围和模型尺度按 数相等的原则，确定船模实验速度范围。
（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。
（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 ，扭矩 ，用以进行修正。
（6）扭矩修正值，测的 是尾轴摩擦损失，与转速有关。螺旋桨吸收的净扭矩
（7）推力修正值。桨轴和桨毂横剖面上受到水的阻力，抵消了一部分桨叶发出的推力，其大小与桨前进速度有关。
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 =1.0 kg/ ，螺旋桨的转速n=14r/s, 螺旋桨直径D=0.202m，拖车速度 =2.08m/s。试求出推力系数、扭矩系数、敞水效率、进速系数。
四、实验内容：
（一）填写实验主要设备表
名称
说明（可填写设备大小、用途等内容）
桨模
按母型船按比例制作
敞水动力仪
造波
拖车
提供动力
水池Байду номын сангаас
提供试验必须的水池
（二）实验步骤：
答：（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；
4．简述傅汝德假定的内容，并写出傅汝德换算关系式。
答：傅汝德假定的内容是： 假定船体的总阻力可以分为独立的两部分，一为摩擦阻力 ，只与雷诺数有关，另一个为粘压阻力 和兴波阻力 合并后的剩余阻力 ，只与傅汝德数有关，且适用比较定律。 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。
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：实船摩擦阻力计算中，粗糙度补贴系数是根据不同船长选取的。
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？
（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 ，
（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 ，桨转速n，推力 ，扭矩 ，完成一进速的实验。
（4）系列变化拖车速度，完成全部实验内容，注意各次之间应有足够的等水时间。