《船舶推进学》--chapter4--螺旋桨型的敞水试验 - 给学生.pdf

1Wuhan University of Technology 13 March 2015 丁江明 船舶推进学 Tel: E-mail: goodluckdjm@(个人邮箱） 2407456572@（课件和作业邮箱） Wuhan University of Technology 13 March 2015 第四章、螺旋桨模型的敞水试验 3 13 March 2015 一、什么是敞水试验（定义） Open water test 螺旋桨模型单独地在均匀进流中的试验 二、在哪儿做敞水试验（途径） 1、拖曳水池towing tank 2、循环水槽circulating water channel 3、空泡水筒cavitation tunnel 第四章、螺旋桨模型的敞水试验 4 13 March 2015 三、为什么要做敞水试验（目的和作用） 1、提供系列螺旋桨的设计图谱 2、验证螺旋桨的具体设计 3、为评估和校验理论计算方法的精度提供 数据 4、为预报航速提供数据 第四章、螺旋桨模型的敞水试验 5 13 March 2015 第四章、螺旋桨模型的敞水试验 四、如何开展敞水试验 1、掌握理论背景--螺旋桨相似定律 4-1节 2、敞水试验的条件--临界雷诺数和尺度效应 4-2节 3、测试设备和仪器 4-3节 4、数据的表达和分析 4-3节和4-4节 Wuhan University of Technology 13 March 2015 第四章、螺旋桨模型的敞水试验 4-1 螺旋桨的相似定律 27 13 March 2015 一、为什么模型桨要与实尺寸螺旋桨要几 何相似？ 为了保证模型桨的水动力系数与实尺寸螺 旋桨相同 4-1 螺旋桨的相似定律 8 13 March 2015 二、如何保证相似性 要遵守相似法则 1、几何相似 2、运动学相似 3、动力学相似 采用量纲分析法来讨论相似理论 4-1 螺旋桨的相似定律 9 13 March 2015 三、决定螺旋桨推力和力矩的相关参数 4-1 螺旋桨的相似定律 1、直径D 2、转速n 3、进速VA 4、水密度 ? 5、水粘度 ? 6、重力加速度g 10 13 March 2015 四、推力和力矩的量纲分析 4-1 螺旋桨的相似定律 ）（ gVnDfT A ,,,,,1 ??? fedc A ba gVnkDT ??? 引入恰当的量纲来表示推力公式 ）ffeeddccba TLTLLMTLTkLMLT 2232 )()()(( ?????? ? ）fecbfedcad TLkMMLT 2232 ????????? ? 11 13 March 2015 四、推力和力矩的量纲分析 4-1 螺旋桨的相似定律 ）fecbfedcad TLkMMLT 2232 ????????? ? ? ? ? ? ? ?????? ????? ? fecb fedca d 22 231 1 ? ? ? ? ? ???? ???? ? fecb feca d 22 24 1 fecA fec A fecf Dn gD nDnD VDnk gVnkDT )()()( 222 42 222e-c-4 ?? ?? ? ? ???? ） fedc A ba gVnkDT ??? ),,( 222 142 gD DnnD nD Vf Dn TK AT ?? ?? 12 13 March 2015 四、推力和力矩的量纲分析 4-1 螺旋桨的相似定律 ),,( 222 142 gD DnnD nD Vf Dn TK AT ?? ?? ),,( 222 252 gD DnnD nD Vf Dn QK AQ ?? ?? ),,( 2 222 30 gD DnnD nD Vf K JK A Q T ?? ? ?? 313 13 March 2015 四、推力和力矩的量纲分析 4-1 螺旋桨的相似定律 ),,( 222 142 gD DnnD nD Vf Dn TK AT ?? ?? ),,( 222 252 gD DnnD nD Vf Dn QK AQ ?? ?? ),,( 2 222 30 gD DnnD nD Vf K JK A Q T ?? ? ?? 粘性力相似 gD nD gD VFr A ~? 三个相似条件能否同时满足？ 14 13 March 2015 五、J和Re同时满足和相等的条件 4-1 螺旋桨的相似定律 ss AS mm Am Dn V Dn V ? ? 1 s m ss mm AS Am n n Dn Dn V V ?? s ss m mm DnDn ?? 22 ? 22 ssmm DnDn ? 2 2 2 ??? m s s m D D n n ASAm VV ?