用微叶轮测试计算船模粘性阻力的一个方法

测量船模粘性阻力的传统方法是用毕托管及玻璃管测压系统进行尾流测试。但测量计算十分费时,因此不能用此法作常规试验手段来改进船型。本文简要回顾了R.L.Townsin博士在这方面的工作,引进了用微叶轮进行尾流测量的方法及计算公式。微叶轮系统的优点表明该系统比其他方法更易于实现与计算机联机的自动化测试及数据处理。最后对交通部上海船舶运输科学研究所正在研制的微叶轮自动化系统作了简要介绍,並给出了第一次测试结果(用3.84m Todd 60 C_b=0.60船模),结果证明该系统有很高的试验效率。     

“系列60”C_B=0.6几何相似6米船模波型分析结果

通过与国外水池同类船模所给出的波型分析结果之比较,考察本水池(CSSRC-01水池)波型测量的精度。根据十五届 ITTC 阻力委员会的建议,本类船型的波型分析结果可以作为标准试验状态的数据,以资评价兴波阻力计算方法之用。试验使用6米木质船模,距首柱1/(20)站处装有直径为1毫米之激流丝,在波型测量的同时也进行了船模总阻力及开沉的测量。波型测量使用电容式及超声波式两种探头,采用     

一艘系列60C_B=0.60船模的粘性阻力测试

本文给出了目前用于尾流阻力计算的7个公式、交通部上海船舶运输科学研究所2号水池的尾流测试系统,首次测试情况及用测试结果对各公式进行的计算。结果表明Betz法的结果与Jones法的结果十分接近,Baba的公式偏高约10％,算得尾流阻力和该船模之波型阻力相加与阻力仪实测总阻力之差亦在合理范围之内,最后对原始数据的处理通过试算也得出了一些为以后进一步研究有益的结论。     

拖曳水池船模阻力校准技术研究

以国内某拖曳水池船模阻力校准为应用示范,提出拖曳水池船模阻力精确校准方法。首先,研究建立阻力标准模型,并将国际拖曳水池会议(ITTC)介绍的重复性试验拓展至不等精度的多组试验,以加权算术平均值作为测量结果的最佳估计,确定精确的船模阻力基准数据。其次,开展船模阻力总阻力系数不确定度的分析,并结合二因次换算法,提出基于"测量不确定度表示指南"(GUM)的总阻力系数不确定度评估方法。最后,利用与国内水池船模阻力的比对而获取修正值,实现船模阻力参量的校准;同时,开展国际比对,进一步验证了拖曳水池船模阻力精确校准方法的可操作性和合理性。     

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。     

水面舰船静水阻力的统计分析

本文应用多元回归分析方法,对现有的水面舰船阻力图谱提出了回归表达式,尔后在分析国内外25条典型船模阻力试验的基础上,对该数学表达式作了扩充和修正,不仅提高了估算舰船阻力之精度,而且扩大了其应用范围(既适用于方尾舰船,又适用于过渡型尾舰船)。本文所给的修正表达式,适用于在方案设计或初步设计阶段较精确地估算排水型水面舰船(傅氏数Fr=0.3～0.65)的阻力和航速。     

B/T参数对双桨大长宽比超肥大船型阻力性能的影响

为了解决双桨大长宽比超肥大船型有效功率的定量预报,作者在母型优化的基础上,将影响船舶阻力性能的重要参数B/T在优秀母型船B/T参数附近作小范围变化,进行了B/T系列船模试验,探讨B/T参数变化对该船型阻力性能的影响.通过三条船模,每一条船模3个不同排水量的系列船模静水阻力试验,给出了船型参数B/T=2.8～3.8常用范围的双桨大长宽比超肥大船型剩余阻力系数图谱和剩余阻力修正系数图谱,供设计部门使用.     

拖曳水池船模阻力试验不确定度分析

为了提高拖曳水池船模试验精度和便于相互交流与比较,第22届和23届国际船模试验池会议(ITTC)都推荐世界各国水池在给出试验结果的同时,也给出试验结果的不确定度.文中给出一艘玻璃钢标准船模在江苏科技大学拖曳水池进行重复阻力试验的情况,采用了ITTC建议的不确定度估计方法,对该船模的船型因子(1+K)、湿面积(S)、傅汝德数(Fr)进行了不确定度分析,给出了分析结果.并且计算出在试验速度下各阻力系数Ci的偏差限、精度限和总不确定度,对试验结果进行了综合分析.     

KCS标模直航拖曳试验不确定度分析

根据江苏科技大学水池、拖曳系统和测量设备参数，开展缩尺比为1∶70的KCS基准船模直航拖曳试验。按照国际拖曳水池会议（ITTC）试验不确定度分析规程，对KCS设计航速下复合航次的阻力测量以及船体表面波形测量进行不确定度分析。结果表明：在95%置信水平下（k=2），船模试验总阻力的相对不确定度在1%以下，B类总的不确定度对总阻力的影响最大；对于船体表面波形测量不确定度，刻度标注偏差的不确定度所占比重最大。     

基于船舶兴波能量守恒的形状因子算法

为了拓展传统的根据船模阻力试验数据确定形状因子计算方法的适用测量速度范围,文章提出了基于船舶兴波能量守恒的形状因子计算方法。该算法以兴波阻力系数的理论近似表达式取代ITTC（1978）方法的兴波阻力系数近似表达式,采用梯度下降最优算法对船模阻力试验数据进行数值拟合计算求得形状因子。以4250 TEU集装箱船作为算例,将文中算法同传统的普鲁哈斯卡法和ITTC（1978）方法的计算结果进行了比较,验证了该算法的合理性和精确性。     

拖曳水池标模阻力复合航次试验不确定度分析

参考国际拖曳水池会议(ITTC)推荐的规程,对船模拖曳水池的阻力试验进行不确定度分析。根据船模阻力试验的流程,确定试验过程中的误差源;根据不确定度的传递方程,确定误差源对试验结果的影响;基于一艘船模标准模型进行带舵的复合航次重复试验,并根据试验误差源分析得到试验结果的不确定度。在此基础上,提出降低试验不确定度的方法。分析结果表明,在95%置信水平下(k=2),总阻力及其主要水动力系数的不确定度均小于1%,试验结果可作为标模基准校验使用。     

方型系数对双桨大长宽比超肥大船阻力性能的影响

双桨大长宽比超肥大船型是内河集装箱标准船型的发展方向。该船型的线型特殊,长宽比L/B和方型系数C_B超乎常规。为了探讨C_B对双桨大长宽比超肥大船型阻力性能的影响,建立该船型有效功率的定量预报系统,作者在优选母型船的基础上,将C_B在母型船参数附近作系列变化,进行了有四条船模、每一条船模3个不同排水量的C_B系列船模试验。通过系列试验,给出了C_B=0.88～0.94范围的双桨超肥大船型剩余阻力图谱和剩余阻力的修正系数图谱,供设计部门使用。     

系列60船模浅水阻力试验

本文简介了系列60船模浅水阻力系列试验和利用温差代替尺度变化及用C_T～C_(F0)分析试验结果的方法。对试验结果中出现的异常现象提出了疑问,结合波型测量与波型分析以及边界层理论计算的结果作了分析与讨论。     

双艉型浅吃水肥大船阻力估算方法

本文在船模试验基础上,提出了一个双艉型浅吃水肥大船的阻力估算方法,估算方法比较简便。为适应初步设计时计算不同尺度和方形系数组合对阻力的影响,方法中考虑了长宽比、宽度吃水比、方形系数和长度四个主要因素对阻力的影响,给出了这些因素变化引起总阻力变化的修正系数,最后归纳成阻力估算方法。本文用实例进行验算。说明本方法计算的结果和船模试验结果是吻合的。本方法适用于方形系数δ=0.80～0.85,长宽比L/B=4.75～6.25,宽度吃水比B/T=3.0～4.75和长度L=100～260米的双艉鳍船舶。     

基于CFD的中低速Wigley船模黏性阻力

船舶阻力性能对船型参数的确定、船体结构的设计有重要影响。本文以Wigley船模为研究对象，采用CFD方法建立了行船阻力分析系统，以实际海况数据为依据，确定较准确的参数和边界条件，分析了不同航速（傅汝德数）下的低速行船阻力，并与理论公式对比分析。仿真测试结果表明：在实际海况数据下，CFD数值模拟阻力与理论ITTC公式计算的阻力误差在2%以内且发展趋势一致。本文的研究为采用CFD研究行船阻力奠定基础。     

圆舭型快艇浅水阻力计算

分析９艘圆舭型快艇船模浅水阻力系列试验资料，寻找每艘船模阻力变化规律。由１０８条内插阻力曲线应用回归分析直接水计算，及依据深水阻力转换的间接计算，分别计算浅水阻力曲线。对无浅水影响最小水深及超临界纵倾角也作了一定研究。     

一个测试粘性阻力的自动化系统及一些试验结果

本文是文章[2]的继续,较详细地介绍了一个测试粘性阻力的自动化系统,重新列出了最后的计算公式.这是一个微叶轮、光导纤维、多点脉冲输出式的系统.用陶德系列60C_b=0.60船模进行的重复性试验证实此系统试验效率很高.试验用步进和连续移动两种方式进行,都得到了可靠的粘性阻力R_v值.重要的是尾流测试必须在全船宽范围内进行.     

圆舭型快艇浅水阻力计算

分析９ 艘圆舭型快艇船模浅水阻力系列试验资料,寻找每艘船模阻力变化规律,由１０８ 条内插阻力曲线应用回归分析直接计算及依据深水阻力转换的间接计算分别计算浅水阻力曲线。可用于该类船型浅水功率估算及主尺度优化分析计算。对无浅水影响最小水深及超临界纵倾角也作了一定研究     

关于船舶浅水阻力估算方法的探讨

本文根据一组六种不同船型的深浅水阻力试验结果,提出了一种以R_u/R_∞～HT关系作为估算船模(船舶)浅水阻力的方法,并制成估算阻力的图表。最后用本方法分别计算了一条船模和一条实船的浅水阻力,并与实测结果作粗略比较,说明本方法较为简捷方便,并具有一定的准确性和可靠性。     

BSRA系列船型阻力图谱的拓展

为提高 BSRA 系列船型在方形系数 C_B=0.8～0.85时的阻力预报精度,通过补充船模试验,在原有图谱基础上建立了阻力计算公式,拓展了 BSRA 船型系列图谱的应用范围。