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船模阻力试验指导书 一、试验目的 船模阻力试验的目的可归结为： 通过船模试验，确定实 的阻力和有效功率；分析比较船型的优劣；提供设计应用的优良船型资料及 估计阻力的图表或公式等。 《船舶阻力》课程教学试验的要求是： 1. 使学生对 模阻力试验的过程有一个全面的了解，并加深对课程有关内容的理解； 2. 要求掌握实船阻力的换算方法： 3. 写出试验报告，以培养学生进行科学试验研究的能力。 二、船模阻力试验的准备 船模在拖曳水池中进行阻力试验，必须进行一系列试验准备工作： 1. 制作模型：船模的线型要与实 保持几何相似，并要求表面光洁，加工误差在一定范围之内。 2. 激流：一般应用的激流方法是在离船模首垂线后L/20 处装设直径为1 毫米的激流丝。 3. 称重：按模型缩尺比的要求计算船模的排水量，并进行称重量、加压载，以满足试验所要求的排 水量和吃水。 4. 安装：船模安装到拖车上，应使其纵中剖面与前进方向一致，拖力作用线应位于纵中剖面内其作 用点在水线面附近的位置上并保持水平。试验过程中的进退、纵摇和升沉运动应不受限制。 完成上述试验准备工作后，即可进行拖曳试验。 三、阻力试验的测量数据 船模阻力试验要求测量记录以下 个物理量： 在每一个速度vm 时记录或测量对应的 模阻力Rtm 。如要求测量航行纵倾角y 和船模重心处的上升下 沉量Z 时，应与阻力测量同时进行。一般情况下：由阻力仪测定船模阻力；由测速装置测定船模速度； m 由纵倾仪测定航行纵倾和船模垂向运动位移。 1. 阻力仪原理： 图1 表示船模与摆秤式阻力仪的连接情况。由固定连接在一起的A 、B 、C 三轮子所组成的摆秤可以 绕 轴转动，拖曳 模的钢丝通过导轮E 与A 轮相连接；B 轮上挂有砝码盘。 O 船模被拖曳过程中所受阻力的主要部分由砝码盘所平衡；其余小量部分可由A 轮下方的摆锤p 的偏移 所平衡。而摆锤偏移的大小可以由连接 轮和F 轮的钢丝下端所装的记录笔在记录筒上记下摆秤的偏移角 C 度q 求得。 设船模在速度v 时的总阻力为R ；砝码盘Ⅱ及砝码的总重量为 ，摆锤重量为p ；r ，r ，r 分 W m tm a b c 别为 轮的半径，l 为摆锤p 的中心至轮轴中心 的距离，受力情况如图2 所示。根据力矩平衡 A 、B 、C O p 原理得： W rb pl p sin q Rtm ra r l （1） Rtm b W p p sin q r r a a 式中，正负号视摆秤的方向而定，r / r 。为已知的交大水池仪为：r / r 1/ 2 ，故有： b a b a 1 l Rtm W p p sin q （2 ） 2 r a 式中，第二项，即摆秤拉力可以通过静校直接用摆针偏离零点的距离给出，对于交大水池，采用No 1 摆锤时，经校验，阻力仪指针偏离1 厘米，相当于摆秤拉力为12 克，又由于r 3r ，所以反映在记录筒