大工19春《船模性能實(shí)驗(yàn)》實(shí)驗(yàn)報(bào)告滿分答案

大連理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院《船模性能實(shí)驗(yàn)》實(shí)驗(yàn)報(bào)告PAGEPAGE2姓名：報(bào)名編號(hào)：學(xué)習(xí)中心：奧鵬層次：專升本專業(yè)：船舶與海洋工程實(shí)驗(yàn)1：船模阻力實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)知識(shí)考察1、簡述水面船舶模型阻力實(shí)驗(yàn)相似準(zhǔn)則。答：主要研究船模在水中勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的作用力及其航行狀態(tài)。其具體目標(biāo)包括：（1）船型研究通過船模阻力實(shí)驗(yàn)比較不同船型阻力性能的優(yōu)劣。（2）確定設(shè)計(jì)船舶的阻力性能;對(duì)具體設(shè)計(jì)的船舶，通過船模阻力實(shí)驗(yàn)，計(jì)算實(shí)船的有效功率，供設(shè)計(jì)推進(jìn)器應(yīng)用。（3）預(yù)報(bào)實(shí)船性能;船模自航實(shí)驗(yàn)前，必須進(jìn)行船模阻力實(shí)驗(yàn)，為分析自航實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)報(bào)實(shí)船提供必要的數(shù)據(jù)。（4）系列船模實(shí)驗(yàn);為提供各類船型的阻力圖譜，必須進(jìn)行系列船模的阻力實(shí)驗(yàn)。此外還有進(jìn)行幾何相似船模組實(shí)驗(yàn)，其目的在于研究推進(jìn)方面的一些問題。（5）研究各種阻力成分實(shí)驗(yàn);為了研究分類，確定某種阻力成分，必須進(jìn)行某些專門的實(shí)驗(yàn)。（6）附體阻力實(shí)驗(yàn);目的在于求得附體的阻力值以及比較不同形式的附體對(duì)阻力的影響。（7）流線實(shí)驗(yàn);在船模實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，有時(shí)還要進(jìn)行船模流線實(shí)驗(yàn)，目的在于確定舭龍骨，軸支架等附體以及船首尾側(cè)推器開孔的位置等。航行狀態(tài)的研究;在船模阻力實(shí)驗(yàn)時(shí)，測量船模在高速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的縱傾及升沉等狀態(tài)，這對(duì)于高速排水型船，滑行快艇、水翼艇等高速船舶尤為重要。（1）船模與實(shí)船保持幾何相似。（2）船模實(shí)驗(yàn)的雷諾數(shù)達(dá)到臨界雷諾數(shù)以上。（3）船模與實(shí)船傅汝德數(shù)相等。2、船模阻力實(shí)驗(yàn)結(jié)果換算方法有哪些？答：常用的船模阻力實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)換算方法有兩種，即二因次方法和三因次方法。二因次方法亦稱傅汝德方法；三因此方法為1978年ITTC性能委員會(huì)推薦的換算方法。二、實(shí)驗(yàn)后思考題1、船模阻力實(shí)驗(yàn)結(jié)果換算方法之間的區(qū)別是什么？答：常用的船模阻力實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)換算方法有兩種，即二因次方法和三因次方法。二因次方法亦稱傅汝德方法；三因此方法為1978年ITTC性能委員會(huì)推薦的換算方法。這兩種方法的區(qū)別在于對(duì)粘性阻力的處理原則不同。實(shí)船摩擦阻力計(jì)算中，粗糙度補(bǔ)貼系數(shù)是根據(jù)什么選取的？答：實(shí)船船體表面比較粗糙，故實(shí)船摩擦阻力為其中為粗糙度補(bǔ)貼系數(shù)，按不同船長選取。實(shí)驗(yàn)2：螺旋槳敞水實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)知識(shí)考察1、簡述螺旋槳模型敞水實(shí)驗(yàn)必須滿足的條件。答：測定單獨(dú)螺旋槳工作時(shí)的特性，通常包括槳的推力系數(shù)、扭矩系數(shù)和敞水效率。簡述螺旋槳敞水實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)步驟。答：（一）敞水實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備（1）槳模制作：敞水槳模直徑為0.2-0.3m，通常用巴氏合金、銅合金、不銹鋼或鋁等合金。槳模精度在0.05mm;（2）將敞水動(dòng)力儀固定在水池拖車上，預(yù)先應(yīng)進(jìn)行校驗(yàn)和標(biāo)定；（3）將槳模安裝在敞水動(dòng)力儀上，葉背向前，浸沒深度大于槳徑。（二）敞水實(shí)驗(yàn)程序（1）零航速敞水實(shí)驗(yàn)，按預(yù)定轉(zhuǎn)速開動(dòng)敞水動(dòng)力儀，測，（2）按預(yù)定轉(zhuǎn)速開動(dòng)敞水動(dòng)力儀，同時(shí)開動(dòng)拖車，使螺旋槳進(jìn)速系數(shù)達(dá)到預(yù)定值。（3）當(dāng)拖車速度穩(wěn)定時(shí)，記錄拖車速度，槳轉(zhuǎn)速n，推力，扭矩，完成一進(jìn)速的實(shí)驗(yàn)。（4）系列變化拖車速度，完成全部實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，注意各次之間應(yīng)有足夠的等水時(shí)間。（5）用尺寸、重量相近的假轂代替槳模，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，測得敞水動(dòng)力儀自身的推力，扭矩，用以進(jìn)行修正。二、實(shí)驗(yàn)后思考題和計(jì)算題1、螺旋槳敞水性征曲線的意義是什么?答：推力系數(shù)，轉(zhuǎn)矩系數(shù)及敞水系數(shù)對(duì)進(jìn)速系數(shù)J的曲線稱為螺旋槳的性征曲線。我們討論的是孤立螺旋槳的性能，所以稱為螺旋槳敞水性征曲線。它表示了螺旋槳在任意工作情況下的全面性能。螺旋槳敞水試驗(yàn)中，測得推力T=62.2N，扭矩Q=24.4N·m，水的密度=1.0kg/，螺旋槳的轉(zhuǎn)速n=14r/s,螺旋槳直徑D=0.202m，拖車速度=2.08m/s。計(jì)算推力系數(shù)、扭矩系數(shù)、敞水效率、進(jìn)速系數(shù)。答：推力系數(shù)KT=1.91；扭矩系數(shù)KQ=3.7；進(jìn)速系數(shù)Jp=0.74；敞水效率η0=0.06實(shí)驗(yàn)3：船模搖蕩實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)知識(shí)考察1、簡述耐波性主要研究的內(nèi)容。答：船舶搖蕩運(yùn)動(dòng)主要研究由波浪干擾引起的船舶往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其中橫搖、縱搖和垂蕩對(duì)船舶航行影響最大，是研究船舶搖蕩運(yùn)動(dòng)的主要內(nèi)容。簡述船模搖蕩實(shí)驗(yàn)的主要設(shè)備。答：主要設(shè)備表：名稱說明（可填寫設(shè)備大小、用途等內(nèi)容）實(shí)驗(yàn)水池長160m，寬7m，水深3.7m。造波機(jī)制造波浪造風(fēng)機(jī)制造風(fēng)消波器吸收到達(dá)水池邊緣的波浪，防止反射回去。適航儀記錄橫搖、縱搖、搖首、垂蕩、縱蕩和橫蕩6種耦合運(yùn)動(dòng)陀螺儀測量航向角、橫傾角、縱傾角浪高儀測量水池中波浪二、實(shí)驗(yàn)后思考題1、船模慣性矩計(jì)算中，縱向慣性半徑和橫向慣性半徑怎么選?。看穑?.25作為船舶的縱向慣性半徑，0.35作為船舶的橫向慣性半徑。為什么要進(jìn)行船模慣性調(diào)整？答：模型慣性調(diào)整是耐波性實(shí)驗(yàn)的重要環(huán)節(jié)。即按照模型實(shí)驗(yàn)相似性原則，將模型的重心位置、縱橫向慣性矩調(diào)整到設(shè)計(jì)要求。實(shí)驗(yàn)4：船模自航實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)知識(shí)考察1、船模自航方法都有哪些？簡述其中一種方法。答：船模自航的方法有純粹自航法和強(qiáng)迫自航法。強(qiáng)迫自航法是在某一船模速度下，在船模運(yùn)動(dòng)方向上施加一系列的強(qiáng)制力Z，其中應(yīng)包括在內(nèi)，船模在強(qiáng)制力和推力的共同作用下達(dá)到力的平衡，即在航速為的情況下，螺旋槳發(fā)出的推力應(yīng)滿足下列條件：。簡述推進(jìn)效率的各種成分。答：敞水扭矩與船后扭矩的比值為相對(duì)旋轉(zhuǎn)效率，船有效馬力與螺旋槳推功率比值稱為船身效率，加上敞水效率和軸系摩擦引起的傳遞效率，我們可以列出各效率成分間的關(guān)系：推進(jìn)效率（式中：QPC—似是推進(jìn)系數(shù)、—有效功率、收到功率）二、實(shí)驗(yàn)后思考題1、船體對(duì)螺旋槳有哪些影響？答：船在水中以某一速度V向前航行時(shí)，附近的水受到船體的影響產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，其表現(xiàn)為船體周圍伴隨著一股水流，這股水流稱為伴流或跡流。船后伴流的速度場是復(fù)雜的，它在螺旋槳盤面各處的大小和方向不同。其產(chǎn)生的原因有以下三種：船身周圍的流線運(yùn)動(dòng)、水之粘性作用、船舶的興波作用。螺旋槳對(duì)船體有哪些影響？答：螺旋槳在船后工作時(shí)，由于它的抽吸作用，使槳盤前方的水流速度增大，根據(jù)伯努利定理，水流速度增大壓力必然下降，故在螺旋槳吸水作用所及的整個(gè)區(qū)域內(nèi)壓力都要降低。學(xué)習(xí)心得能夠在大連理工大學(xué)學(xué)習(xí)，我非常珍惜在這個(gè)學(xué)期學(xué)習(xí)的知識(shí)：《船模性能實(shí)驗(yàn)》、《船模性能實(shí)驗(yàn)》課程知識(shí)，在實(shí)際工作中，實(shí)用性很強(qiáng)，因此實(shí)驗(yàn)就顯得非常重要，剛開始做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，由于自己的理論知識(shí)基礎(chǔ)不好，在實(shí)驗(yàn)過程遇到了許多的難題，也使我感到理論知識(shí)的重要性。但是我并沒有氣壘，在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題，自己看