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1、 螺旋桨模型的敞水试验敞水试验的目的及作用:1、进行系列试验，绘制设计图谱2、根据系列试验的结果分析几何要素对性能的影响3、校核验证理论方法4、配合自航试验分析推进效率成份 4.1 螺旋桨的相似定理螺旋桨的推力是直径，转速，水的密度，水的运动粘性系数及 重力加速度的函数为进行因次分析，将其写成取质量M，长度L，时间T为基本变量，则有 ：比较因次得：这样有：该式后三项为无因次数 ， 故推力系数可表示为：同理有：几何相似的螺旋桨，函数 f1，f2，f3 必然相同。函数中1、 为进速系数 J，两桨J相等表示运动相似；2、 相当于雷诺数 Rn（ ），Rn 相同表示两桨粘性力相似；3、 相当于傅鲁德数
2、Fn（ ），Fn 相同表示两桨重力相似，主要与兴波有关，实践证明，当桨轴沉深 hs 0.625D 时，兴波影响可不计，故当在水下足够深度进行桨模试验时，可不考虑 Fn 的影响。如几何相似的桨及桨模上述三参数相等，则水动力系数相等。 当桨轴沉没较深时：设实桨：Ds，ns，VAs，s桨模：Dm，nm，VAm， m由进速系数相等 ：由雷诺系数相等 ：故有：可见 Tm 及 nm，VAm 过大，试验室中不可能实现。实际试验时，只 要求 J 相等，而由于雷诺数不同引起的差距称为尺度效应。尺度比：4.2 临界雷诺数和尺度效应螺旋桨雷诺数：一、临界雷诺数：汉堡水池试验结果上海交大水池试验结果上海交大水池试验结
3、果试验证明当 后，水动力性能基本不变，故 ITTC 推荐螺旋桨雷诺数为二、尺度作用及修正方法螺旋桨的雷诺数对推力影响不大，但对扭矩影响显著，实桨 与桨模在同一 J 时，尺度作用的修正方法：1、不修正；2、只修正 KQ ：3、ITTC 1978年推荐方法：其中：0.75R处的螺距比0.75R处的弦长与直径比而Kp 为实桨表面粗糙度，一般取 3.0*10-6 米思考题：进行螺旋桨敞水试验时应满足什么条件？4.3 敞水试验方法及测量数据的表达当螺旋桨模型与实桨几何相似，并在足够深处和临界雷诺 数下进行试验时，水动力性能只是 J 的函数，即一、敞水试验设备及测试仪器二、测量数据的表达螺旋桨敞水性征曲线
4、螺旋桨系列试验结果船模自航试验及实船性能预报可解决的问题：1）预估实船性能，即给出PS，n 及V 之间的关系，验证设计是否满足任务书航速要求；2）判断船桨机间的配合情况一、相似定理阻力试验：桨模敞水试验：自航试验应同时满足上两条件： 由几何相似条件：则：如 则 由于在船后满足了进速系数相等的条件 故有考虑到船桨间的影响：如 ，则从桨的结果看，船体阻力应存在模型与实船间三次方的关系，但在 船舶阻力中知， 时，这种关系不成立。 二、摩擦阻力的修正自航试验中只有阻力中的摩擦阻力部分不满足三次方关系，摩擦阻力修正值为：或试验中，加一拖鞋力 FD，桨模推力克服RmFD，相当于实桨克服总阻力Rs，如 ，则：修正的目的是使桨模与实桨的载荷相当，以便由自航试验结果估算实船推进性能。三、自航试验概述试验中，对Vm，Rm已由阻力试验测得，nm，Tm，QB由动力仪测得，强制力Z由阻力仪测得两种试验方法：1、纯粹自航法：使ZFD，保持船模速度与拖车速度相等，但难于调整；2、强制自航法：对某一航速加5个强制力，Z10，Z20.5FD，Z3FD，Z4FD，Z5Z4，在Vm下进行5次试验，记录Z，T，QB，nm，取多个航速进行试验。思考题：进行螺旋桨自航试验时应满足什么条件？
