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专家对于船模实训的报告
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？ 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；三因次方法为1978年ittc性能委员会推荐的换算方法。
4．简述傅汝德假定的内容，并写出傅汝德换算关系式。只与雷诺数有关，另一个为粘压阻力rf，rpv和兴波阻力rw合并后的剩余阻力rr，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。
四、实验内容：
（一）填写实验主要设备表
（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。
（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、速度范围和模型尺度按fr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。
（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。
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