船舶与海洋工程实验技术-螺旋桨敞水试验指导书..docVIP

船舶与海洋工程实验技术 螺旋桨敞水试验指导书 华中科技大学船舶与海洋工程学院 2015 年 月 目录 0 1 1、敞水箱安装 1 2、仪器安装及操作 2 2.1 动力仪 2 3、敞水试验数据处理 15 图目录 1 敞水箱 2 图1 动力仪 3 图2 电机 4 图3 3KW稀土直流电动机调速装置 5 图4 转速数字显示仪 6 图5 WD990 微机电源 7 图6 操作台整体视图 8 图7 放大器背面接口 9 图8 放大器正面 10 图9 8HZ采集程序图标 11 图10 敞水自航双桨 12 图11 敞水系统设定 13 图12 敞水数据采集 14 图13 8HZ数据处理 15 图14螺旋桨敞水性征曲线 16 表目录 1 自航仪规格表 2 0、1、 图1、 2.1 动力仪 动力仪，即自航试验中使用的自航仪，测量航行时螺旋桨的推力T和扭矩Q。 型号参考如下表格。 表1表 量程 系数 电压（V） 德国自航仪 10kg25kg.cm 推力：34.2扭矩：82.5 推力：6.0扭矩：10.0 德国自航仪（坏头） 10kg25kg.cm 推力：35扭矩：82 推力：6.0扭矩：10.0 自航仪5#（702所） 10kg30kg.cm 推力：33.75扭矩：69 推力：6.0扭矩：10.0 自航仪9#（702所） 10kg30kg.cm 推力：33.2扭矩：67.6 推力：6.0扭矩：10.0 自航仪（702所） 25kg50kg.cm 推力：40扭矩：167 推力：12.0扭矩：12.0 本系统主要由硬件，软件两部分组成： 硬件：它是由多组十六路信号放大处理器、采集卡、计算机组成。 原理方框图如下: 具体操作过程 自航仪与电机和螺旋桨通过轴系进行连接，可以测量螺旋桨的推力和扭矩。 图2 图3 图4 图5 图6 图7 图8 图9 具体操作过程如下： 数据采集程序在电脑桌面上名为8HZ，如图所示。 图10 双击桌面图标8HZ，进入程序。此时，一定要等程序自检的进度条读出一段后，再点击忽略。然后点击“自航试验”，选择“双桨”，如图所示。 图11 图12 然后进入数据采集界面，如图所示。在拖车开动之前，要对采集系统进行调零。即在水池水面平稳状态下，点击系统设定里面的“调零保存”，使该通道的工程值基本在0附近飘动。 在拖车开动之前，我们要给螺旋桨一定的转速。具体转速的确定，要根据具体情况确定。由进速系数公式 可知，螺旋桨直径D已定，如果螺旋桨转速n太低，我们需要提高进速V，才能是J达到足够到。但是进速V的改变，受限于拖车速度。此时，我们需要根据经验，给予适当大的转速n。 转动螺旋桨，当转速达到我们的要求后，我们先采集一段时间（相当于做系泊试验），然后开动拖车，此时，就不要再人为改变桨模转速。当拖车速度稳定后，再次采集。数据稳定一段时间后，再次改变拖车速度，等速度稳定后，再次采集。每一段速度下，我们要收集桨模转速n、桨模推力T和扭矩Q。 图13 图14 3、( m) 水密度 零扭矩 转速 进速 推力 扭矩 扣零扭矩 进速系数 推力系数 扭矩系数 效率系数 D ρ M0 n (rpm) V（m/s） T（kg） M（kg.cm） Q= M-M0 J=V/Dn Kt=T/ρn2D4 10Kq=Q/ρn2D5 η=K1/K2*J/2π 最后从表格中得出螺旋桨敞水性征曲线，如下图所示 图15 华中科技大学船舶与海洋工程学院船模拖曳水池实验室 430074湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号 Tel：027 Fax：027 16 I 动力仪 信号放大处理器 采集卡 计算机 数据文件 系统设定 数据采集 数据处理