高速排水型艇的阻力和有效功率的一种估算方法

本文讨论了几艘高速排水型艇的船模试验资料。以图解方式表达了剩余阻力系数C_R对长度排水体积系数L/ ~(1/3)和傅氏数F_n的关系。可供设计同类型艇时估算阻力和有效功率用。文末给出了一个计算实例。适用范围: L/ ~(1/3)=7.2～8.2 C_B=0.39～0.45 B/T=3.0～3.6 ⊿<1000吨     

中速艇系列模型阻力试验研究

本文介绍了一种适用于 Froude 数 Fr=0.4～0.85,长度与排水体积比 L/(?)~(1/3)=5.5～8.5,阻力性能优良的中速艇艇型系列。阐述了该艇采用“宽尾、圆舭、短折角”线型的设计指导思想。根据系列模型阻力试验结果,绘制了可供初步设计阶段迅速而准确地估算实艇阻力的图谱。通过与国内外有关资料的比较,证明本系列艇在快速性和耐波性方面均有所提高。     

浅析表面桨垂向力对滑行艇水动力性能的影响

由于表面桨交替工作于水和空气两种不同的流体介质中会产生很大的垂向力，因而会对滑行艇的水动力性能带来不可忽视的影响。定性来讲，表面桨垂向力会使艇的阻力增加而纵向稳定性提高，但受试验条件的限制，模型试验无法模拟这种垂向力作用。从设计实践的角度分析了表面桨垂向力产生的原因，并指出了可将其影响换算成艇的重心前移来衡量滑行艇阻力及纵向稳定性的变化，为预报采用表面桨推进装置的滑行艇的水动力性能提供了一种实用的方法。该方法的局限性在于，精确计算垂向力大小需依赖表面桨垂向力图谱，而通常情况下，成系列的图谱作为技术机密是不易获得的，只能通过手头有限的资料或经验进行近似估算，但在缺乏模型试验验证手段的情况下，该方法对快艇设计者还是具有很强的指导意义的。     

滑行艇阻力计算方法对比研究

[目的]小型快艇具有机动灵活、隐蔽等特点,滑行艇作为小型快艇的重要种类,被广泛应用于民用和军事用途,因而准确计算滑行艇阻力对滑行艇性能的改进就显得尤为重要。[方法]首先,基于根据美国62系列滑行艇船型资料设计得到的一型滑行艇,分别运用半理论半经验方法和CFD方法对该型艇模型阻力性能进行计算,然后,通过船模试验予以验证并对采用各种方法所得计算结果进行分析。[结果]研究表明,半理论半经验方法可以较好地模拟该型滑行艇阻力变化趋势,CFD方法在高速滑行状态下可以达到较高的计算精度,最小误差仅为0.38%。[结论]所得结果表明STAR CCM+软件能够有效模拟该型滑行艇的阻力性能,而在具体计算中采用何种方法则可根据所需精度和条件进行相应的取舍和选择。     

滑行艇阻力初步估算方法的比较分析

针对单体滑行艇的阻力预报问题,整理前人估算游艇阻力的方法并对滑行艇的阻力进行初步估算。为探究这些方法的准确性,选用一艘26尺的游艇作为算例,基于计算流体力学(CFD)理论,运用XFlow软件计算在湍流状态下该滑行艇所受到的阻力。对比各方法的计算结果,最终确定了估算滑行艇阻力比较准确的方法。研究结果表明,大隅三彦经验公式以及大隅三彦制动马力图谱法估算滑行艇阻力的结果是比较可靠的。对以后滑行艇阻力的初步估算具有借鉴和指导作用。     

滑行艇喷溅阻力特性模型试验研究

通过开展棱柱型滑行艇喷溅阻力的模型试验研究,提出了一种滑行艇喷溅阻力的计算分析方法.试验选取4组不同初始纵倾角τ=1.5°,2.2°,3.0°,5.0°,每个纵倾角对应2个吃水,分别为:τ=1.5°时吃水dA=37.3,27.3 mm;τ=2.2°时dA=58.0,38.0 mm;τ=3.0°时dA=58.0,48.0 mm;τ=5.0°时dA=73.0,53.0 mm.每个吃水下的航速分别为1,2,3,4,5 m/s共计40种工况.通过在艇底布置压力传感器测量航行过程中受到的水动压力,同时采用高速摄像机拍摄的视频捕捉航行过程中的喷溅区域和滑行面,开展滑行面压力传感器数据的处理分析,确定了滑行艇滑行面的阻力特性,在此基础上采用间接法完成了滑行艇喷溅阻力的分析计算.结果表明:高速滑行状态下,滑行艇的喷溅阻力约占总阻力的22%~35%.     

双体船阻力的一种估算方法

本文分析了几艘实用双体船的模型试验资料并以图表的形式表达了双体干扰阻力分数K_r与间距比K/b、付汝德数F_n和棱形系数C_P的关系;以及片体剩余阻力系数C_(r0)与F_n和C_P的关系。借助这些图表可近似估算双体船阻力。适用范围:L/b=8.0～13.0;b/d=1.48～3.08;C_b=0.46～0.58;C_P=0.55～0.65;K/b=1.6～3.0。     

肥大船形状因子的估算

用五万吨级油轮“西湖”号的三艘几何相似船模的阻力试验结果,分析比较了第13届和第15届I.T.T.C推荐的由试验结果确定形状因子的Prohaska方法和修订的Prohaska方法,分析结果表明后者较为满意。用几何相似船模试验结果分析了F_n数的指数,当F_n范围取0.12～0.20时,指数在6.7～10.34间,当F_n=0.12～0.18时,指数在5.23～12.39间。用本所NO.1水池已有93艘肥大船模型试验资料分析了已有各家估算形状因子的经验公式,发现因各家水池测量系统精度和所用船型线型特征不同,故估算结果精度各异,必须用本水池的资料来建立自已的经验公式,以供应用。经过试验分析,推荐了一个有六个参数的公式作为我所使用的公式, 即: K=91.20C_B~(8.7)C_M~(66.72)/(L/B)~(1.99)(B/T)~(0.847)(B/L_R)~(0.964)LCB~(0.122)     

尾升力板及尾楔形板对滑行艇性能影响的预估方法

一、绪言所谓一较佳的滑行艇线型是指在某一航速范围和装载状态而言的,不可能在所有范围内均是最佳的。即使对同一艇,若在设计装载状态下有较佳的航态及阻力性能,当装载状态改变后就可能不佳了。图1为“B”艇原设计装载状态(A/▽~(1/3)=6.86)和负荷加重后(A/▽~(1/3)=6.20)两种装载状态在同一重心位置条件下的     

超高速断级滑行艇推进系统工况配合特性的研究

实现超高速断级滑行艇实艇的船机桨最佳匹配是一个复杂的过程,根据一型14 m实艇研制过程,在设计阶段结合同类实艇统计的经验和模型试验的综合分析方法,合理确定艇的目标航速.在预试航阶段,面对实艇船机桨匹配的难题,通过综合分析主机功率、船体阻力和表面桨三者的特性曲线之间的关系,同时分析预试航水面条件对航速的影响,找到船机桨不能最佳匹配的主要原因是表面桨的工作效率,由此提出解决问题的技术途径,使实艇达到目标航速.     

内河船舶的浅水阻力计算

本文提供了一种估算内河船舶浅水阻力的方法。根据184条船模浅水阻力曲线及部分相应的深水阻力曲线,计算了经济航速、临界航速和不同航速下的兴波阻力系数。应用经修正的Prohaska方法计算了深、浅水形状因子。将上述这些量视为H/T、L/B、B/T和C_B的幂函数方程,应用回归分析确定其指数值。利用求得的回归公式即可进行深、浅水阻力计算,协助选择优良船型,进行主尺度分析,选配经济航速以提高营运经济性。本方法具有计算简便、适应范围广、计算精度高等优点。     

滑行艇“导风垫气”减阻试验研究

本文对“导风垫气”减小滑行艇阻力的机理和方法进行了探讨,通过对大量试验资料的分析研究,指出了影响“导风垫气”减阻的各种因素及其变化规律,选出较佳的单排扁嘴导风方案。减阻效果达15％以上。     

肥大船后体形状对推进的影响

本文从节能和减振的角度出发,探讨肥大船后体形状对阻力、推进及伴流的影响。首先,用理论计算流线的方法从三个抬高型球鼻首中选择一个加装于母型船模上。通过比较分别由理论计算和实测得到的流线,表明在舭部两者吻合程度良好。接着,对后体形状分别为V型剖面、U型剖面、单尾鳍型和球尾型的四艘船模进行试验。结果表明,在方形系数C_B=0.80的四种后体线型中,在满载和压载状态,V型剖面的阻力最低,U型剖面最高。就收到马力而言,单尾鳍型在满载时最低,压载时仅次于V型剖面。至于满载时的伴流分布,U型剖面和单尾鳍型各半径处进流角绕轴一周的变化△β较小。     

驳船队深水阻力估算公式

本文根据对美国陆军工程兵团1963年发表的驳船队船阻力试验资料进行计算分析,提出了一个驳船队深水阻力估算公式。此公式具有计算简便,表达直观,计算与船模试验阻力值较逼近的特点。与Bailey,T.P.,Howe,C.W.提出的两个公式计算比较表明,用本文公式计算的阻力值与船模试验结果的相对误差,分别比Bailey,Howe公式的小20％,60％。 根据我国驳型特点及船模与实船阻力试验资料,修正了本文公式,以适于我国驳船队深水阻力估算公式。     

高速排水型艇的艇体线型试验研究

艇体线型对高速排水型艇的阻力和耐波性都有影响。据上海交通大学船舶流体力学研究室对不同艇型的试验研究结果表明:艇体线型的选择不但与航速(或Fr数)有关,而且还与排水量长度系数C_v密切有关。作者提出以K_(▽F)=C▽·Fr厂作为艇体线型的选择参数。当K_(▽F)>1.70时,采用折角线长度为10～20％L的短折角艇型,不但可降低阻力,而且能改善耐波性,特别是对于C▽较大的艇,如重载高速艇,其阻力收益相当明显。     

计算圆舭快艇阻力的一种简便方法

根据排水量长度系数C和排水量纵向分布是影响圆舭快艇静水阻力主要参数的观点,本文对文献国舭快艇阻力试验的系列图谱进行了重新计算和整理后,得出了一组剩余阻力系数C_k=/(C,F_n)曲线图。用此曲线可简单、迅速而比较正确地计算高速国舭快艇的静水阻力,供设计图舭快艇的初始阶段作估算用。 为了使这类艇的阻力性能比较良好,文中还扼要地介绍了一些船型和附体设计的特点供参考。     

双体船的静水阻力估算

根据Fr＜0．38的9条具有对称片体的双体船的阻力试验资料，探讨了船型对剩余阻力系数CR的影响，应用归纳方法得到CR的峰、谷值及时应的傅汝德数的表达式．所有估算表达式均以参数：相对片体间距k／b、宽度吃水比b／T、棱形系数CP和排水体积长度系数CV的函数形式表示．按本文提出的双体船阻力估算方法所得结果与模型试验的吻合比较满意．     

“门”字型货船最佳纵倾试验研究

正确地调整船舶航行时的纵倾是一项有效的节能措施,特别对载重量变化频繁的杂货船及带球首的船尤为重要。 上海船研所于1982年开始,对“门”字型货船进行了调整纵倾试验研究。通过变四种排水量、每种排水量各变五个纵倾状态的阻力、自航试验结果的分析,可以看出,对每一种排水量、每一个航速都存在一个最佳纵倾状态,其节能效果相当显著。 本文分析了吃水及纵倾变化对船舶阻力和自航要素的影响。通过对最佳纵倾与常用纵倾装载航行的营运经济进行分析比较可知,在最佳纵倾航行时平均每天可节油2.55 t左右。     

预报现代高速排水型船舶阻力性能的新型方尾图谱

本文根据多艘同类方尾船型与阻力实验资料,对原苏联"方尾图谱"进行了重分析,并对其高速范围的阻力进行了修正,并将速度范围由Fr=0.3～0.7扩展到Fr=0.3～1.0,长度排水量系数ψ由7.0～8.5扩展到5.0～10.重分析后新的方尾图谱可用于高速双体船的阻力估算.同时将新方尾图谱与高恩螺旋桨图谱的数据均转换成电子图表数据,直接应用Microsoft Excel进行现代高速(单体或双体)船舶的快速性计算.根据输入的主尺度和船型系数,自动对新方尾图谱的电子阻力数据进行查值和主要影响系数的修正计算,粘性影响修正与粘性阻力计算,以及确定高速单体船或高速双体船的总阻力与有效功率曲线.实际算例与船模试验结果比较表明,本方法便于进行不同尺度方案的阻力性能比较,是一种实用、高效、灵活、便捷与可靠的计算方法.     

船型对双体船阻力的影响

本文通过九艘设计 Froude 数0.28～0.40的双体船模型试验资料的综合分析,探讨主要船型参数、间距比对片体剩余阻力系数 C_(r0)及双体剩余阻力干扰分数(?)的影响规律。提出表征首尾横波干扰程度的参数 F_r/(C_P)~(1/2);给出联系三个主要因数 F_r、K/b、C_P 的峰谷图及 C_(r0)、(?),的统计资料;对 C_P 等主要因数的选择作了讨论。文章中的资料可供初步设计使用。本文的统计船型不包括 b/d>3.1及片体横向非对称的双体船型。讨论范围限于 F_r=0.3～0.4,K/b=2～2.6。