单桨船实船和船模的相关分析

本文根据第十五届国际船模试验池会议推荐的“1978 ITTC单桨船的性能预估方法”,对我国七艘13,000～25,000吨级单桨货船的试航资料和交大船模试验池相应的自航试验结果进行了重新分析。所得相关数据,可供今后预估实船性能参考之用。     

船舶在随浪中的增阻和失速研究

针对国际拖曳水池会议(International Towing Tank Conference,ITTC)推荐的实船试航航速修正方法中对波浪增阻的修正未严格区分迎浪工况和随浪工况的情况,对一艘50500载重吨油船进行随浪规则波模型试验,并将所得结果与迎浪规则波模型试验结果相对比,研究船舶在随浪中的波浪增阻和运动规律.采用ITTC实船功率预报推荐的阻力推力一致法对该船进行实际海况下的失速预报分析,对比迎浪和随浪工况下的实船失速预报情况.结果 发现,在相同等级的海况下,随浪工况下的船舶失速比迎浪工况下的船舶失速小,且随着海况等级的提升,两者的失速差值越来越大.     

单浆船的性能预报—伴流分数尺度效应修正的探讨

本文在“１９７８年ＩＴＴＣ单浆船性能预报方法“＾（１）的基础上，对其中计算实船伴流分数的公式进行了修正，即将实船伴流分数与船的粘性阻力系数间建立了ｎ次幂函数关系，然后通过一定数量的实船－船模相关分析回归求得待定指数ｎ为１．８。最后用修正后的伴流分数公式对一系列实船性能进行了预报，此结果弥补了按１９７８年ＩＴＴＣ单浆船性能预报方法预报的功率、转速偏低的缺陷。尤其对船舶处于纵倾状态下（５０％ＤＷＴ，２     

三因次换算方法中相关补贴系数△CF计算方法的探讨

本文通过对20000～150000吨级的30余艘肥大型单桨运输船舶在我所拖曳水池做了与试航状态排水量与吃水相一致的船模对比试验的分析与比较，提出了一种适应于我所水池用三因次换算的相关补贴系数△CF(或称粗糙度补贴系数)的取值方法。通过计算表明，用该方法预报的实船功率与实船测量结果基本一致，且计算得到的推进因子可信度较好，功率相关因子CP为1左右，转速相关因子CN也接近1。本方法对于其它水池△CF的取值(也即Ks的取值)有参考价值。     

三因次换算方法中相关补贴系数ΔCF计算方法的探讨

本文通过对20 000～150 000吨级的30余艘肥大型单桨运输船舶在我所拖曳水池做了与试航状态排水量与吃水相一致的船模对比试验的分析与比较,提出了一种适应于我所水池用三因次换算的相关补贴系数ΔCF(或称粗糙度补贴系数)的取值方法.通过计算表明,用该方法预报的实船功率与实船测量结果基本一致,且计算得到的推进因子可信度较好,功率相关因子CP为1左右,转速相关因子CN也接近1.本方法对于其它水池ΔCF的取值(也即KS的取值)有参考价值.     

15万t油船模型尺度效应试验研究

本文通过4m和6m长两艘船模试验，探讨了大型油船模型的尺度效应。试验分析结果表明，具有大方形系数的大型油船，阻力宜采用三因次方法换算以减少模型尺度效应影响。对于自航因子，除了伴流W存在尺度效应外，相对旋转效率ηR的尺度效应亦较明显，应予以修正。若采用1978ITTC单桨实船性能预估方法加上对ηR尺度效应的修正，则从不同尺度模型试验预估的实船性能，其结果比较一致。     

长江1000车滚装船EEDI验证分析

针对船舶能效设计指数(EEDI)在设计阶段的初步验证和试航阶段的最终验证的差异性问题,基于1 000车长江商品汽车滚装船水池试验结果,开展EEDI初步验证,预报该船的实船航速功率性能;结合实船试航测试,开展EEDI最终验证和对比分析,基于该船的EEDI基准航速计算该船所达到的EEDI值,结果表明该船满足内河绿色船舶-1的能效要求。     

耙吸挖泥船拖力预报研究

在单桨船自航性能预报二因次与三因次标准方法与规范的基础上,提出一种耙吸拖力自航试验及实船耙吸拖力预报方法。选取5条不同型号的双桨耙吸挖泥船进行模型试验,分别用二因次与三因次方法对耙吸拖力进行预报。根据预报结果对三因次法中的功率因子与转速因子进行回归分析,比较两种方法的最终预报结果,验证了所提方法的合理性、有效性。     

耙吸挖泥船拖力预报研究

在单桨船自航性能预报二因次与三因次标准方法与规范的基础上,提出一种耙吸拖力自航试验及实船耙吸拖力预报方法。选取5条不同型号的双桨耙吸挖泥船进行模型试验,分别用二因次与三因次方法对耙吸拖力进行预报。根据预报结果对三因次法中的功率因子与转速因子进行回归分析,比较两种方法的最终预报结果,验证了所提方法的合理性、有效性。     

全浪向波浪增阻预报新方法在实船试航中的应用研究

波浪增阻的正确预报对实船的功率修正具有重要影响，需要恰当消除才能准确评价约定功率下的航速是否达到要求。2022年12月召开的MEPC 79会议正式将ITTC 2021版“实船航速测试分析规程”确定为法定规程，该规程引入了全浪向波浪增阻预报方法 SNNM，弥补了现有波浪增阻预报方法的局限。该文重点研究了周期、浪向、波谱以及RAO曲线形状等因素对SNNM预报方法的影响，可用于指导实船试航的功率修正。     

基于ITTC的实船试航航速修正方法

依据ITTC 7.5-04-01-01.2,并结合ISO 15016（2002）中关于实船试航航速修正方法,以EXCEL为平台,通过VBA编写程序,建立了一种考虑风、波浪、水温、航行状态和浅水等影响因素的船舶试航航速修正方法,可以快捷方便地对试航航速进行修正,得到深水、无风、无浪、无流条件下的船舶航速、主机功率、螺旋桨转速及相应压载吃水和结构吃水工况下的S-P曲线。最后将软件应用于某散货船实船航速修正中,经对比分析表明其修正结果与船模试验的变化趋势是一致的。     

基于实船与模型试验的船舶操纵性相关性分析

操纵性相关性分析一直以来是受到国内外学者的关注,但是由于其复杂性,至今未能很好地解决.目前,模型试验的数据往往是直接预报到实船的操纵性能,这有可能导致很大的偏差,影响船舶的航行安全.本文针对育鲲轮,进行了实船试验与模型试验的相关性分析.首先进行了实船回转试验和z形试验,测试了该船的操纵性.通过试验数据分析获得了纵距、横距、战术直径、回转直径、超越角等操纵性特征参数,试验过程中也进行了船舶姿态,如纵、横摇以及主机功率的测试.通过实船回转试验发现,主机功率比直航时增大了大约15%,这给船舶设计提供了参考.然后,采用6m长左右的模型也进行了相同试验的测试,电机转速与实船主机转速相似,且一直保持不变.最后,分析比较了模型所测数据与实船数据,发现特征参数误差基本都在10%以内.说明模型长度、螺旋桨的模拟等模型试验方案基本可行.     

减摇复合船型首部构型设计与水池模型试验研究

船舶在波浪中航行时的纵向运动性能是衡量船舶综合航行性能的重要指标.为了改善船舶在波浪中的纵向运动性能,本文基于首部减摇组合附体技术对某型船首部构型进行改造并通过水池模型试验对其静水阻力和耐波性进行了分析研究.在分析该船作业及航区特点的基础上,通过船首部线型改造及减纵摇组合附体构型优化,给出适用于该船的首部构型方案.应用CFD软件和修正切片法进行水动力性能分析,并对船首构型方案进行优选.将优选出的性能较优复合船型方案和原船型开展水池模型静水阻力与耐波性对比试验分析,验证减摇复合船型的静水阻力性能与耐波性能.试验结果表明,改造后的复合船型减纵摇效果明显,对应实船四级海况18节航速下纵摇与首部加速度有义值较原船型降低15%以上;复合船型静水阻力有所增加,实船18节航速下静水阻力增加13.5%.     

船模拖曳水池静水阻力比对试验研究

江苏科技大学拖曳水池作为一个新建水池,需要通过试验来对其进行修正,以达到试验数据结果有较好的重复性、正确性和可靠性,实现实船功率的正确预估等.文中给出一艘玻璃钢标准船模在江科大拖曳水池和其他船研所拖曳水池进行阻力试验的比对情况,利用修正船模速度的方法,绘制出了该船模在江科大水池内的阻力-速度修正曲线、江科大水池修正数据...     

用于操纵性预报的数据库系统方法

本文对船舶操纵性能预报的数据库系统进行了研究。描述了包含实船性能、船模水动力数据和船的几何参数的数据库系统。并分析了实船操纵性能数据和模型水动力数据。通过对系列船模试验数据的比较解释了结果。指出了假如只用船的主要特性作为数据库入口，那么使用数据库系统就只有有限的精度。为了改善这种情况，建议用一典型船概念来改进操纵性能预报。     

ISO与ITTC方法在实船航速修正应用对比

介绍了ISO15016：2015和ITTC2017两种实船航速修正方法，对比了两种修正方法的测速要求和修正流程。并通过8种具有代表性的船舶试航数据，采用两种方法对试航数据进行修正，分析了不同环境因素的修正结果，可为今后船舶EEDI测速试验和航速修正提供参考。     

考虑桨前预旋流的自航试验分析及实船预报

本文根据有关文献提出的预旋流的概念,给出了包括横向非对称船型及多桨船型在内的多种船型的桨前流动的预旋转速(或称切向伴流相当转速)的精确计算方法,以及船模预旋转速实船预旋转速间的关系和考虑预旋流动的实船预报,文中还讨论了十八届国际水池会议给出的计算双桨船模型桨前流动的预旋转速的近似性,最后以程序计算的形式,把预旋流概念同时引入自航试验分析和实船预报中。     

三因次船舶阻力换算方法中确定形状因子的探讨

本文是对三因次船舶阻力换算方法中确定形状因子的初步探讨。应用在上海交通大学船模试验水池试验的24,000吨油船五艘几何相似船模的公开发表数据,分别用几何相似船模的方法、Prohaska方法和15届ITTC建议的方法以计算形状因子。主要结论是:由15届ITTC方法得出的总阻力系数的均方差较Prohaska方法为小,又较接近于用几何相似船模方法得出的结果。     

船模伴流场修正对螺旋桨激振力预报的影响

介绍Hoekstra船模伴流修正方法、伴流模拟方法及螺旋桨激振力测量的试验过程。以第16届ITTC推荐的Sydney Express桨为研究对象,在上海船舶运输科学研究所空泡实验室用网格方法模拟船舶艉部流场,通过布置在桨模上方相应位置平板上的5个传感器进行了脉动压力测量。比较螺旋桨在船模伴流场和使用Hoekstra法换算得到的实船伴流场中工作时激振力的预报值及桨模空泡形态,并与实桨对比,就伴流场修正对螺旋桨激振力预报的影响作了探讨。     

变负荷系数对实船航速修正的影响分析

实船测速试验标准ISO15016:2015采用直接功率法,综合考虑风、浪、流、水温和水密度等环境条件的影响以及螺旋桨负荷变化的影响,进行功率、航速和转速的修正,最终得到船舶在指定装载状态下、无风、无浪、无流、15℃深水中的航速功率点。变负荷系数ξ_P、ξ_n、ξ_V是基于直接功率法的测速试航数据分析过程中的3个关键参数,通过变负荷试验得到。为了评估变负荷系数对实船航速修正结果的影响,基于某型散货船7艘系列船的实船测速试验数据,使用变负荷系数参考值以及根据船模试验获得的变负荷系数值,进行了航速修正并对结果进行比较,可为船舶测速试航数据分析提供参考。