肥大船的后体线型

适当的后体形状,对于改善肥大船舶的快速性和减少船舶的有害振动具有很重要的意义。近年来,该课题已引起造船界的普遍重视,各国相继进行了大量研究工作.本文要介绍近年内在上海交通大学游水池进行的开发工作,希望对肥大船后体线型的设计有一定实用参考价值     

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)     

对肥大船估算形状因子实用方法的探讨

为了检验实验确定及经验公式估算形状因子方法的实用性,对长度分别为2.47~m、3.23~m及4.04~m的三艘几何相似的“西湖号”油轮船模系列阻力试验结果作了计算分析。计算结果表明: 以实验为基础的Prohaska方法及15 th I.T.T.C.推荐的修正的Prohaska方法是目前比较实用而又简便的估算形状因子的方法。但是在无试验资料情况下,也可选用适当的经验公式估算形状因子。     

低转速大直径桨肥大船的后体线型

本文论述了低转速大直径桨在肥大船上的应用,后体设计成隧道形状,并与大直径桨相匹配。由船模试验得知,桨径由5.78米增大至7.28米和8.39米,转速相应由每分120转降低至80转和60转时,在满载状态下可分别节能8.9％和12.6％。在压载状态下也可获得10％左右的节能效益。     

丰满船船首形状对静水阻力的影响

本文主要根据上海交通大学水池近几年船模试验研究的结果,初步总结了C_B约为0.8的丰满船船首形状对静水阻力的影响。 大量的试验研究表明:在这类船上,无论采用大球首、小流鼻或使船首底部上翘,不同程度地都能改善阻力性能。     

多体船推进系统设计初探

简要介绍多体船推进系统的特点,提出了多体船推进系统设计的几个方案.着重强调了电力推进在多体船推进中的优越性,并通过某五体船电力推进系统的设计说明了该方案的可行性.最后,提出了多体船推进系统设计中几个值得关注的问题.     

肥大船系列试验

本文对肥大船系列试验的母型选择、系列设计、试验分析的全过程作了简要的叙述。本系列重点是C_B=0.825,LCB=2.5％ L_(BP)进行变尺度系列试验,并对系列母型进行变C_B及变LCB的试验。系列尺度比范围尽可能包括适合我国近期需要建造的大型油轮和矿砂船并兼顾今后的发展趋向。系列的母型是通过15条船模阻力试验、5条船模自航试验及三种尾型伴流测量结果综合分析确定的,其阻力、推进性能都是较佳的。最后结果给出了一套0.800～0.850方形系数船型图谱和0.825方形系数阻力图谱。此外还给出了变C_B及变LCB的阻力修正图谱。阻力图谱包括满载平浮及二种压载尾纵倾状态。在系列范围内不仅可以迅速获得具有任何尺度、方形系数和浮心位置的系列船型和阻力值,而且还能使设计者具体掌握各种因素对阻力性能的影响,为设计和改进线型提供依据。     

船首形状对船-冰碰撞性能的影响研究

基于冰的各向同性弹性断裂模型,分别以船首的初速度和冰的厚度为变量,采用LS-DYNA非线性有限元软件对不同船首形状与冰排碰撞问题展开数值模拟研究。研究结果表明,不同形状船首在相同工况下其破冰距离、受到的冰载荷以及能量变化有显著差异。前倾首、飞剪首的破冰能力比直立首、球鼻首强,随着船首初速度的增大、冰厚的增加,飞剪首的破冰能力逐步好于前倾首,球鼻首的破冰能力逐步好于直立首。本文研究对于航行于季节性冰区的船舶具有一定的指导意义。     

侧体位置对三体船阻力影响研究

基于三体船船模系列阻力试验结果,系统研究了侧体位置对三体船阻力的影响,分析了采用线性薄船兴波阻力理论预报三体船阻力及优化侧体位置可能存在的问题,并提出从主体兴波波形进行优化分析的新思路.结果表明,从主体兴波波形即可分析侧体位置对三体船阻力的影响,与试验结果基本一致.     

几何相似模型推进性能的尺度效应及相关分析

本文通过五艘几何相似船模的常规阻力试验、螺旋桨模型敞水试验、自航试验以及其中三艘船模的伴流场测量,分析研究了五艘船模的阻力、螺旋桨敞水性能及自航要素间的尺度效应问题。探讨了自航要素尺度效应的缘由。取得了伴流分布尺度效应较满意的结果。并用各种相关方法同相应的实船试航资料进行相关分析,明确了采用不同相关方法对阻力及各自航要素的影响。     

船波自动测试及实时处理系统

本文介绍上海船舶运输科学研究所2号水池以KGY-5A浪高仪和LSI-11/23微机为核心的船波自动测试及实时处理系统。对船波测量、信号传输、激光定位、实时采样及数据处理等部分作了详细说明。测试结果的分析表明,本系统是可靠的,不但大大提高了工作效率,而且提高了测量精度。     

由波形分析改进长江客货船船型

本文基于线性兴波理论,采用波形分析法,对长江中、上游典型客货船“东38”型进行实船改型研究。在与该型同一主尺度系数的条件下,运用船型可分法的设计思想设计出928船型,并安装了首球鼻以降低其波形阻力。提出了根据实测波幅谱概估球鼻最佳尺度以及球鼻重心纵向位置移动对波形阻力影响的方法。 新设计的球首长尾轴套船型——928-Ⅲ型,球鼻前端完全不突出首垂线外,船后体的推进轴设计成用两个大型长轴套作支撑。在同一设计航速(Fr=0.282) 下,它比“东38”型降低总阻力17.5％,兴波阻力37％,波形阻力32％;提高推进效率20％,节省功率22～27％左右。     

双桨客货轮自航船模操纵性试验研究

本文通过一组典型双桨船型,即常规船型、双尾鳍型及双尾型船的自航船模操纵性试验,探索了双桨船的操纵特点,分析研究了螺旋桨旋向及船型对操纵性的影响规律。研究表明:内旋桨使回转性及错车性能略有下降,但错车仍有正常转向,车舵并用能得到理想的效果。内旋使倒航性能大为改善,使倒航可操。单机倒航时出现有规律的反常转向,可利用作为倒航的操纵手段。双尾鳍船的回转性能优于另两种船型,倒航性能及车舵并用的转首性能亦优于常规型船,是具有良好操纵性的一种船型。双尾鳍船型配以内旋桨方案有广阔的应用前景。     

从自由衰减数据估算船舶横摇非线性阻尼的新方法

本文提出了一种研究船舶在静水中作非线性横摇的新方法。对于同时具有非线性阻尼力矩和非线性回复力矩的情形,探讨了利用横摇自由衰减试验来测量横摇阻尼的方法。     

用准定常升力线理论预报螺旋桨在非均匀流场中的性能

本文应用准定常升力线理论预报船用螺旋桨的性能,建立了适合中型计算机的程序。通过四个桨模的敞水试验和性能计算结果比较表明,对于计算螺旋桨的推力与转矩系数,只要应用升力线理论加上简单的粘性经验修正及升力面影响修正,不必作边界层计算即可得到比较满意的结果。伴流场中单个叶片推力与转矩脉动计算表明,用升力线作计算时,伴流产生的水流弯曲对推力、转矩脉动有较明显的影响,对推力偏心度则影响不大,计算所得的推力、转矩脉动可供计算主机扭振及轴系振动的外力作参考。     

一种螺旋桨模型噪声的试验研究

螺旋桨模型试验中,有时噪声谱中出现窄带噪声峰,有人认为这个峰是梢涡空泡噪声,是“看不见的梢涡空泡”引起的,但这种解释未经实验证明。本文用实验证实这种窄带噪声峰与桨叶梢部流动有关,无论梢涡空泡可见与否,都可能出现。     

静电陀螺稳定平台的研究

静电陀 螺稳定平台是我国静电陀螺首次在航海上的应用研究项目,其主要特点是采用 静电陀螺摆作为水平敏感元件,能在单个陀螺上通过电参数的调节使之满足无 干扰的Schuler条件。该平台主要由下列部分组成:静电陀螺摆及其控制线路;水平平台控制回路;陀螺摆径向阻尼回路以及纵横摇角度输出装置。本文主 要介绍平台原理、结构、误差分析、静电陀螺摆及其控制线路原理,以及平 台精度的室内测试和海上试验。     

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。     

用升力面理论预报螺旋桨性能和桨叶表面压力分布

本文提出了一个依据升力面理论预报螺旋桨在不同工况下的性能和桨叶表面压力分布的计算方法。该方法计入了桨叶侧斜、纵斜、径向变螺距和径向变伴流等因素的影响。 在附着涡和自由涡的分析中引入模式函数,导出桨叶区内变密度自由涡的涡强分布,从而得到了表达整个涡系的涡强分布公式,并以此计算由整个涡系产生的诱导速度。这就使得有可能用较短的计算时间和较少的计算机存储量以较高的精度求解一个如此复杂的问题。 作者已经提供了一个理论计算程序。一些计算实例与实验结果的比较表明本文所提供的方法是令人满意的。