桨船相互作用.pptx

主要章节主要章节1 1、伴流、伴流-船体对螺旋桨的影响船体对螺旋桨的影响 2 2、推力减额、推力减额-螺旋桨对船体的影响螺旋桨对船体的影响 3 3、推进系数及推进效率的成分分析、推进系数及推进效率的成分分析 4 4、估算船体与螺旋桨相互影响系数的公式、估算船体与螺旋桨相互影响系数的公式概概 述述 实际螺旋桨是在船后工作的，螺旋桨和船体成实际螺旋桨是在船后工作的，螺旋桨和船体成实际螺旋桨是在船后工作的，螺旋桨和船体成实际螺旋桨是在船后工作的，螺旋桨和船体成为一个系统，两者之间必然存在相互作用。这种相为一个系统，两者之间必然存在相互作用。这种相为一个系统，两者之间必然存在相互作用。这种相为一个系统两者之间必然存在相互作用。这种相互作用表现为船体所形成的速度场和螺旋桨所形成互作用表现为船体所形成的速度场和螺旋桨所形成互作用表现为船体所形成的速度场和螺旋桨所形成互作用表现为船体所形成的速度场和螺旋桨所形成的速度场之间的相互影响。的速度场之间的相互影响。的速度场之间的相互影响。的速度场之间的相互影响。在船后工作的螺旋桨因受到船体的影响，故进在船后工作的螺旋桨因受到船体的影响，故进在船后工作的螺旋桨因受到船体的影响，故进在船后工作的螺旋桨因受到船体的影响，故进入桨盘处的水流速度及其分布情况与敞水者不同，入桨盘处的水流速度及其分布情况与敞水者不同，入桨盘处的水流速度及其分布情况与敞水者不同，入桨盘处的水流速度及其分布情况与敞水者不同，而船体周围的水流速度分布及压力分布受螺旋桨的而船体周围的水流速度分布及压力分布受螺旋桨的而船体周围的水流速度分布及压力分布受螺旋桨的而船体周围的水流速度分布及压力分布受螺旋桨的影响也与孤立的船体不同。影响也与孤立的船体不同。影响也与孤立的船体不同。影响也与孤立的船体不同。因此，船后螺旋桨与水流的相对速度不等于船因此，船后螺旋桨与水流的相对速度不等于船因此，船后螺旋桨与水流的相对速度不等于船因此，船后螺旋桨与水流的相对速度不等于船速，螺旋桨发出的推力也不等于孤立船体所遭受的速，螺旋桨发出的推力也不等于孤立船体所遭受的速，螺旋桨发出的推力也不等于孤立船体所遭受的速，螺旋桨发出的推力也不等于孤立船体所遭受的阻力。阻力。阻力。阻力。采用近似方法来解决采用近似方法来解决 即即即即分分分分别别别别研研研研究究究究船船船船体体体体和和和和螺螺螺螺旋旋旋旋桨桨桨桨的的的的单单单单独独独独性性性性能能能能，然然然然后后后后再再再再近近近近似似似似地地地地考考考考虑虑虑虑两两两两者者者者之之之之间间间间的的的的相相相相互互互互影影影影响响响响。这这这这种种种种近近近近似似似似方方方方法法法法的的的的实实实实质质质质是是是是：把把把把船船船船体体体体和和和和螺螺螺螺旋旋旋旋桨桨桨桨仍仍仍仍然然然然看看看看作作作作是是是是孤孤孤孤立立立立的的的的，即即即即认认认认为为为为螺螺螺螺旋旋旋旋桨桨桨桨是是是是在在在在船船船船后后后后流流流流场场场场中中中中单单单单独独独独工工工工作作作作，而而而而船船船船体体体体位位位位于于于于螺螺螺螺旋旋旋旋桨桨桨桨所所所所影影影影响响响响的的的的水水水水流流流流中中中中运运运运动动动动。这这这这样样样样就就就就可可可可以以以以把把把把孤孤孤孤立立立立螺螺螺螺旋旋旋旋桨桨桨桨和和和和孤孤孤孤立立立立船船船船体体体体相相相相联联联联系系系系起起起起来来来来，亦亦亦亦即即即即考考考考虑虑虑虑到到到到上上上上述述述述情情情情况况况况以以以以后后后后，可可可可以以以以把把把把螺螺螺螺旋旋旋旋桨桨桨桨敞敞敞敞水水水水试试试试验验验验的的的的结结结结果果果果和和和和船船船船模模模模阻阻阻阻力力力力试试试试验验验验的结果用之于船体的结果用之于船体的结果用之于船体的结果用之于船体螺旋桨的整个系统。螺旋桨的整个系统。螺旋桨的整个系统。螺旋桨的整个系统。5-1 5-1 伴流伴流 -船体对螺旋桨的影响船体对螺旋桨的影响一、伴流的成因和分类一、伴流的成因和分类 船在水中以某一速度船在水中以某一速度V 向前航行时，附近向前航行时，附近的水受到船体的影响而产生运动，其表现为的水受到船体的影响而产生运动，其表现为船体周围伴随着一股水流，这股水流称为船体周围伴随着一股水流，这股水流称为伴伴流或迹流流或迹流。产生伴流的原因产生伴流的原因：(1)1)船身周围的流线运动船身周围的流线运动产生伴流的原因：产生伴流的原因：(2)(2)水之粘性作用水之粘性作用 产生伴流的原因：产生伴流的原因：(3)(3)船舶的兴波作用船舶的兴波作用 若船速为若船速为若船速为若船速为V V，桨盘处伴流的平均轴向速度为桨盘处伴流的平均轴向速度为桨盘处伴流的平均轴向速度为桨盘处伴流的平均轴向速度为u u，则螺旋桨与该处水流的相对速度则螺旋桨与该处水流的相对速度则螺旋桨与该处水流的相对速度则螺旋桨与该处水流的相对速度(即进速即进速即进速即进速)V VA A为：为：为：为：VA A =V-u 根据伴流的成因，可将伴流速度根据伴流的成因，可将伴流速度根据伴流的成因，可将伴流速度根据伴流的成因，可将伴流速度 u u 写成：写成：写成：写成：u u u up p+u uf f+u uw w 式中式中式中式中 u up p 桨盘处形势伴流的轴向平均速度；桨盘处形势伴流的轴向平均速度；桨盘处形势伴流的轴向平均速度；桨盘处形势伴流的轴向平均速度；u uf f 桨盘处摩擦伴流的轴向平均速度；桨盘处摩擦伴流的轴向平均速度；桨盘处摩擦伴流的轴向平均速度；桨盘处摩擦伴流的轴向平均速度；u uw w 桨盘桨盘桨盘桨盘处波浪伴流的轴向平均速度。处波浪伴流的轴向平均速度。处波浪伴流的轴向平均速度。处波浪伴流的轴向平均速度。二、伴流分数二、伴流分数 w=1-VA（1w）V 根据伴流的成因，伴流分数根据伴流的成因，伴流分数也写作：也写作：p p+f f+w w 三、伴流的测定 伴流的大小一般系用试验方法求得，因测量的方伴流的大小一般系用试验方法求得，因测量的方伴流的大小一般系用试验方法求得，因测量的方伴流的大小一般系用试验方法求得，因测量的方法不同可分为标称伴流和实效伴流两种。法不同可分为标称伴流和实效伴流两种。法不同可分为标称伴流和实效伴流两种。法不同可分为标称伴流和实效伴流两种。在未装螺旋桨之船模在未装螺旋桨之船模在未装螺旋桨之船模在未装螺旋桨之船模(或实船或实船或实船或实船)后面，用各种流速后面，用各种流速后面，用各种流速后面，用各种流速仪测定螺旋桨盘面处水流速度，可得标称伴流；仪测定螺旋桨盘面处水流速度，可得标称伴流；仪测定螺旋桨盘面处水流速度，可得标称伴流；仪测定螺旋桨盘面处水流速度，可得标称伴流；根据船后螺旋桨试验或自航试验结果与螺旋桨敞根据船后螺旋桨试验或自航试验结果与螺旋桨敞根据船后螺旋桨试验或自航试验结果与螺旋桨敞根据船后螺旋桨试验或自航试验结果与螺旋桨敞水试验结果比较分析可得实效伴流。水试验结果比较分析可得实效伴流。水试验结果比较分析可得实效伴流。水试验结果比较分析可得实效伴流。上述两种测量结果是不同的。其差别在于是否考上述两种测量结果是不同的。其差别在于是否考上述两种测量结果是不同的。其差别在于是否考上述两种测量结果是不同的。其差别在于是否考虑了螺旋桨工作的影响。虑了螺旋桨工作的影响。虑了螺旋桨工作的影响。虑了螺旋桨工作的影响。由于螺旋桨在船后工作，以实效伴流分数来计算由于螺旋桨在船后工作，以实效伴流分数来计算由于螺旋桨在船后工作，以实效伴流分数来计算由于螺旋桨在船后工作，以实效伴流分数来计算螺旋桨进速比较合理，故通常说的伴流分数均指实螺旋桨进速比较合理，故通常说的伴流分数均指实螺旋桨进速比较合理，故通常说的伴流分数均指实螺旋桨进速比较合理，故通常说的伴流分数均指实效伴流分数。效伴流分数。效伴流分数。效伴流分数。1 1测量标称伴流的方法测量标称伴流的方法 测量船模测量船模测量船模测量船模(或实船或实船或实船或实船)标称伴流场最常用的仪器是标称伴流场最常用的仪器是标称伴流场最常用的仪器是标称伴流场最常用的仪器是毕托粑。毕托粑。毕托粑。毕托粑。2 2测量实效伴流的方法测量实效伴流的方法 首先在船模后试验螺旋桨，量出船模速度首先在船模后试验螺旋桨，量出船模速度V及螺旋桨及螺旋桨的转速的转速n、推力推力TB、转矩转矩QB。然后，将螺旋桨进行敞水试然后，将螺旋桨进行敞水试验，保持转速验，保持转速n不变，调节进速直到发出之推力等于上述不变，调节进速直到发出之推力等于上述TB值时，量取其进速值时，量取其进速VA及转矩及转矩Q0，则则u=VVA即为实效即为实效伴流速度。伴流速度。上述测定实效伴流的方法系使螺旋桨在船后与敞水中上述测定实效伴流的方法系使螺旋桨在船后与敞水中于同一转速时发生相同的推力，故称为于同一转速时发生相同的推力，故称为等推力法等推力法，但此时，但此时Q0=QB。若若螺螺旋旋桨桨进进行行敞敞水水试试验验时时，保保持持转转速速n不不变变，调调节节进进速速直直至至Q0 QB时时，量量取取其其进进速速VA及及推推力力T0，则则得得u1=VVA，也也为为实实效效伴伴流流速速度度。这种方法称为等转矩方法，但此时这种方法称为等转矩方法，但此时T0=TB。用用等等推推力力法法得得到到的的实实效效伴伴流流u u与与等等转转矩矩法法得得到的实效伴流到的实效伴流u u1 1是不相等的。是不相等的。等推力法是目前为大家广泛采用的方法。等推力法是目前为大家广泛采用的方法。四、伴流不均匀性的影响 i1 1 =为伴流不均匀性对推力的影响系数；为伴流不均匀性对推力的影响系数；i2 2 =为伴流不均匀性对转矩的影响系数；为伴流不均匀性对转矩的影响系数；i=为伴流不均匀性对效率的影响系数，为伴流不均匀性对效率的影响系数，表示在同一进速系数下敞水螺旋桨效率和表示在同一进速系数下敞水螺旋桨效率和船后螺旋桨效率之间的关系。船后螺旋桨效率之间的关系。常常采用的是以等推力法来确定为实效伴常常采用的是以等推力法来确定为实效伴流，故流，故 T0=TB=称为相对旋转效率称为相对旋转效率 在在在在用用用用等等等等推推推推力力力力法法法法确确确确定定定定实实实实效效效效伴伴伴伴流流流流的的的的情情情情况况况况下下下下，船船船船体体体体对螺旋桨的影响可归结为：对螺旋桨的影响可归结为：对螺旋桨的影响可归结为：对螺旋桨的影响可归结为：(1 1)平平平平均均均均实实实实效效效效伴伴伴伴流流流流速速速速度度度度u u，据据据据此此此此可可可可以以以以建建建建立立立立螺螺螺螺旋旋旋旋桨桨桨桨进进进进速速速速V VA A与与与与船船船船速速速速V V之之之之间间间间的的的的关关关关系系系系，即即即即V VA A=V=V-u u，如如如如以以以以伴流分数伴流分数伴流分数伴流分数w w来表示，则来表示，则来表示，则来表示，则V VA A=V=V(1-1-w w)。(2 2)伴伴伴伴流流流流不不不不均均均均匀匀匀匀性性性性的的的的影影影影响响响响，即即即即相相相相对对对对旋旋旋旋转转转转效效效效率率率率，据据据据此此此此可可可可以以以以建建建建立立立立敞敞敞敞水水水水螺螺螺螺旋旋旋旋桨桨桨桨和和和和船船船船后后后后螺螺螺螺旋旋旋旋桨桨桨桨转转转转矩矩矩矩(或或或或效效效效率率率率)之间的关系。之间的关系。之间的关系。之间的关系。5-2 5-2 推力减额推力减额 -螺旋桨对船体的影响螺旋桨对船体的影响 一、推力减额的成因一、推力减额的成因 螺旋桨在船后工作时，由于它的抽吸作螺旋桨在船后工作时，由于它的抽吸作用，使桨盘前方的水流速度增大。根据伯努用，使桨盘前方的水流速度增大。根据伯努利定理，水流速度增大压力必然下降，故在利定理，水流速度增大压力必然下降，故在螺旋桨吸水作用所及的整个区域内压力都要螺旋桨吸水作用所及的整个区域内压力都要降低，其结果改变了船尾部分的压力分布状降低，其结果改变了船尾部分的压力分布状况。况。曲线曲线A 表示孤立船体周围的压力分布曲线。表示孤立船体周围的压力分布曲线。曲线曲线B 为螺旋桨在敞水中工作时桨盘前后的压为螺旋桨在敞水中工作时桨盘前后的压 力分布曲线。力分布曲线。曲曲线线C 即即表表示示螺螺旋旋桨桨在在船船后后工工作作时时压压力力沿沿船船体体周周围围的的分分布布情情况况，其其阴阴影影部部分分即即为为压压力力减减小小的的数数值，导致船体压阻力增加。值，导致船体压阻力增加。由由于于螺螺旋旋桨桨在在船船后后工工作作时时引引起起的的船船体体附附加加阻阻力力称称为为阻阻力力增增额额。若若螺螺旋旋桨桨发发出出的的推推力力为为T，则则其其中中一一部部分分用用于于克克服服船船的的阻阻力力R(不不带带螺螺旋旋桨桨时时的的阻阻力力)，而而另另一一部部分分则则为为克克服服阻力增额阻力增额，即，即 T R 螺螺旋旋桨桨发发出出的的推推力力中中只只有有(T-)这这一一部部分分是是用用于于克克服服阻阻力力R并并推推船船前前进进的的，故故称为有效推力称为有效推力Te e。在习惯上，通常将在习惯上，通常将 称为推力减额，称为推力减额，并以并以 表示。表示。因此，螺旋桨的总推力因此，螺旋桨的总推力 T 可写作：可写作：T R 二、推力减额分数 t 船体阻力船体阻力R 和螺旋桨推力和螺旋桨推力T 之间的关系为：之间的关系为：RT（1t）一、功率传递及推进效率成分 1 1传送效率（传送效率（）PDBDB=Ps s 2推进系数（推进系数（P.C）及推进效率及推进效率（）P.C=5-3 5-3 推进系数及推进效率的各种成分推进系数及推进效率的各种成分3推进效率成分推进效率成分船后螺旋桨的效率式中，为 相对旋转效率；为螺旋桨的敞水效率。也可写作 船之有效马力船之有效马力 PE 螺旋桨推马力螺旋桨推马力 PT 之比值称为之比值称为 船身效率船身效率 通过上述分析，我们可以把推进系数通过上述分析，我们可以把推进系数 P.C 表表 示示为：为：P.C 为了便于了解组成推进系数为了便于了解组成推进系数 P.C 的各效率的各效率成分及功率的传递，给出下图所示的各种效率成分及功率的传递，给出下图所示的各种效率成分与马力关系的示意图。成分与马力关系的示意图。二、二、提高推进性能的措施提高推进性能的措施 1船尾形状对推进性能的影响船尾形状对推进性能的影响 U U型、球尾型和型、球尾型和型、球尾型和型、球尾型和V V型型型型 2船首形状对推进性能的影响船首形状对推进性能的影响3舵对推进性能的影响舵对推进性能的影响航航航航 速速速速 V V（knkn）15.715.716.2 16.2 16.716.7反应舵反应舵反应舵反应舵 +整流帽整流帽整流帽整流帽流线型舵流线型舵流线型舵流线型舵 +整流帽整流帽整流帽整流帽反应舵反应舵反应舵反应舵流线型舵流线型舵流线型舵流线型舵 0.7050.7050.7180.7180.7110.7110.689 0.689 0.6960.6960.696 0.696 0.6880.6880.675 0.675 0.6950.6950.6890.6890.6810.6810.673 0.673 4图谱设计桨与理论设计桨对推进性能图谱设计桨与理论设计桨对推进性能的影响的影响 5-4 5-4 估算船桨相互影响系数的公式估算船桨相互影响系数的公式 一、正确确定相互影响系数的重要性一、正确确定相互影响系数的重要性 假定选取假定选取1 1、t、作为相互影响系数设作为相互影响系数设计螺旋桨，而实际的相互影响系数却是计螺旋桨，而实际的相互影响系数却是2 2、t、，且，且2 21 1。由于。由于VA A=V(1-)，故，故 VA1A1=V(1-1 1)VA2A2=V(1-2 2)因为因为2 21 1，故必然有，故必然有VA2A2VA1A1。设计螺旋桨的工作状态是设计螺旋桨的工作状态是设计螺旋桨的工作状态是设计螺旋桨的工作状态是J J1 1=，而实际的，而实际的，而实际的，而实际的工作状态却是工作状态却是工作状态却是工作状态却是J J2 2=，且，且，且，且J J2 2J J1 1。图。图。图。图5-125-12(a a)为该螺为该螺为该螺为该螺旋桨某一代表切面处的速度图，图旋桨某一代表切面处的速度图，图旋桨某一代表切面处的速度图，图旋桨某一代表切面处的速度图，图5-125-12(b b)为该桨的为该桨的为该桨的为该桨的敞水性征曲线。敞水性征曲线。敞水性征曲线。敞水性征曲线。从图从图5-12(b)中可以看出：设计时以为螺中可以看出：设计时以为螺旋桨发出的推力为：旋桨发出的推力为：T1 1=(KT T)1 1而实际上螺旋桨发出的推力为：而实际上螺旋桨发出的推力为：T2 2=(KT T)2 2 且且T2 2T1 1。同样，螺旋桨转矩之间的关系为。同样，螺旋桨转矩之间的关系为Q2 2Q1 1。由此可见，实际螺旋桨不能吸收预。由此可见，实际螺旋桨不能吸收预定马力和发出要求的推力，从而无法达到预定马力和发出要求的推力，从而无法达到预定的设计航速。这时螺旋桨处于定的设计航速。这时螺旋桨处于轻载状态轻载状态，不能充分利用主机马力。不能充分利用主机马力。反之，若反之，若2 21 1，则螺旋桨实际工作处，则螺旋桨实际工作处于于重载状态重载状态，对主机工作不利。，对主机工作不利。二、估算伴流分数的近似公式二、估算伴流分数的近似公式 1 1泰洛公式泰洛公式泰洛公式泰洛公式(适用于海上运输船舶适用于海上运输船舶适用于海上运输船舶适用于海上运输船舶)对单螺旋桨船：对单螺旋桨船：对单螺旋桨船：对单螺旋桨船：0.5 0.5 C CB B0.05 0.05 对双螺旋桨船：对双螺旋桨船：对双螺旋桨船：对双螺旋桨船：0.550.55C CB B0.200.20 2 2汉克歇尔公式汉克歇尔公式汉克歇尔公式汉克歇尔公式 对于单桨标准型商船对于单桨标准型商船对于单桨标准型商船对于单桨标准型商船(C CB B0.540.540.840.84)0.700.70C CP P0.18 0.18 对于单桨渔船对于单桨渔船对于单桨渔船对于单桨渔船 0.770.77C CP P0.28 0.28 对于双桨标准型商船对于双桨标准型商船对于双桨标准型商船对于双桨标准型商船(C CB B0.540.540.840.84)0.70.7C CP P0.3 0.3 3 3 3 3巴甫米尔公式巴甫米尔公式巴甫米尔公式巴甫米尔公式 0.1650.165 对于单桨船的主要结论如下：对于单桨船的主要结论如下：对于单桨船的主要结论如下：对于单桨船的主要结论如下：平均而言，泰洛公式的误差最小。平均而言，泰洛公式的误差最小。平均而言，泰洛公式的误差最小。平均而言，泰洛公式的误差最小。对于内河船，以巴甫米尔公式，及巴甫米尔公式与汉对于内河船，以巴甫米尔公式，及巴甫米尔公式与汉对于内河船，以巴甫米尔公式，及巴甫米尔公式与汉对于内河船，以巴甫米尔公式，及巴甫米尔公式与汉克歇尔公式的求和平均值为佳，泰洛公式并不适用。克歇尔公式的求和平均值为佳，泰洛公式并不适用。克歇尔公式的求和平均值为佳，泰洛公式并不适用。克歇尔公式的求和平均值为佳，泰洛公式并不适用。对于双桨船的主要结论如下：对于双桨船的主要结论如下：对于双桨船的主要结论如下：对于双桨船的主要结论如下：各公式的计算值与实测结果均较接近，其中以汉克歇各公式的计算值与实测结果均较接近，其中以汉克歇各公式的计算值与实测结果均较接近，其中以汉克歇各公式的计算值与实测结果均较接近，其中以汉克歇尔公式为最好、巴甫米尔公式次之；但当方形系数尔公式为最好、巴甫米尔公式次之；但当方形系数尔公式为最好、巴甫米尔公式次之；但当方形系数尔公式为最好、巴甫米尔公式次之；但当方形系数C C B B 较小时，较小时，较小时，较小时，均相差较多，相对而言，巴甫米尔公式比较好些。均相差较多，相对而言，巴甫米尔公式比较好些。均相差较多，相对而言，巴甫米尔公式比较好些。均相差较多，相对而言，巴甫米尔公式比较好些。巴甫米尔公式的适用性较广。对求和平均值而言，巴甫米尔公式的适用性较广。对求和平均值而言，巴甫米尔公式的适用性较广。对求和平均值而言，巴甫米尔公式的适用性较广。对求和平均值而言，以上述三式相加的平均值为最佳，泰洛公式加巴甫米尔公式、以上述三式相加的平均值为最佳，泰洛公式加巴甫米尔公式、以上述三式相加的平均值为最佳，泰洛公式加巴甫米尔公式、以上述三式相加的平均值为最佳，泰洛公式加巴甫米尔公式、汉克歇尔公式加巴甫米尔公式次之。汉克歇尔公式加巴甫米尔公式次之。汉克歇尔公式加巴甫米尔公式次之。汉克歇尔公式加巴甫米尔公式次之。三、估算推力减额分数的近似公式三、估算推力减额分数的近似公式 1.汉克歇尔公式 对于单桨标准型商船对于单桨标准型商船(CB B0.540.84)：t=0.50CP P0.12 对于单桨渔船：对于单桨渔船：t=0.77CP P0.30 对于双桨标准型商船对于双桨标准型商船(CB B0.540.84)：t=0.50CP P0.18 2.2.商赫公式商赫公式 对于单螺旋桨船：对于单螺旋桨船：对于单螺旋桨船：对于单螺旋桨船：t t kk 式中，式中，式中，式中，k k为系数，视舵的形式而定，为系数，视舵的形式而定，为系数，视舵的形式而定，为系数，视舵的形式而定，k k0.500.500.700.70，适用于装有流线型舵或反应舵；，适用于装有流线型舵或反应舵；，适用于装有流线型舵或反应舵；，适用于装有流线型舵或反应舵；k k0.700.700.900.90，适用于装有方形舵柱之双板舵；，适用于装有方形舵柱之双板舵；，适用于装有方形舵柱之双板舵；，适用于装有方形舵柱之双板舵；k k0.900.901.051.05，适用于装有单板舵者。，适用于装有单板舵者。，适用于装有单板舵者。，适用于装有单板舵者。对于双螺旋桨船采用轴包架者：对于双螺旋桨船采用轴包架者：对于双螺旋桨船采用轴包架者：对于双螺旋桨船采用轴包架者：t t0.250.25+0.14 +0.14 对于双螺旋桨船采用轴支架者：对于双螺旋桨船采用轴支架者：对于双螺旋桨船采用轴支架者：对于双螺旋桨船采用轴支架者：t t0.700.70+0.06+0.06 3 3哥铁保公式哥铁保公式 对于单桨标准型商船对于单桨标准型商船(CB B0.60.85)：t 对于双桨标准型商船对于双桨标准型商船(CB B0.60.85)：t 式中，式中，为水线面面积系数。为水线面面积系数。根据许凡脱纳的比较分析，对于单桨船的主要根据许凡脱纳的比较分析，对于单桨船的主要根据许凡脱纳的比较分析，对于单桨船的主要根据许凡脱纳的比较分析，对于单桨船的主要结论为：结论为：结论为：结论为：上述各式都差得较大，相对而言，以汉克歇上述各式都差得较大，相对而言，以汉克歇上述各式都差得较大，相对而言，以汉克歇上述各式都差得较大，相对而言，以汉克歇尔公式为好；尔公式为好；尔公式为好；尔公式为好；对于内河船舶均不甚适用，对于对于内河船舶均不甚适用，对于对于内河船舶均不甚适用，对于对于内河船舶均不甚适用，对于C CB B较小或较较小或较较小或较较小或较大的船，用商赫公式较为接近。大的船，用商赫公式较为接近。大的船，用商赫公式较为接近。大的船，用商赫公式较为接近。对于双桨船，其结论为：对于双桨船，其结论为：对于双桨船，其结论为：对于双桨船，其结论为：几乎所有公式的计算值都偏高。比较接近的几乎所有公式的计算值都偏高。比较接近的几乎所有公式的计算值都偏高。比较接近的几乎所有公式的计算值都偏高。比较接近的是汉克歇尔公式，商赫公式最差。是汉克歇尔公式，商赫公式最差。是汉克歇尔公式，商赫公式最差。是汉克歇尔公式，商赫公式最差。对于拖船，以汉克歇尔公式和哥铁保公式之对于拖船，以汉克歇尔公式和哥铁保公式之对于拖船，以汉克歇尔公式和哥铁保公式之对于拖船，以汉克歇尔公式和哥铁保公式之平均值最佳，对于采用轴支架者，则以商赫公式为平均值最佳，对于采用轴支架者，则以商赫公式为平均值最佳，对于采用轴支架者，则以商赫公式为平均值最佳，对于采用轴支架者，则以商赫公式为佳。佳。佳。佳。四、相对旋转效率四、相对旋转效率 普通单桨船之相对旋转效率约在普通单桨船之相对旋转效率约在0.98至至1.05之间，双桨船约在之间，双桨船约在0.97至至1.0之间，在缺少资之间，在缺少资料时，一般可近似地取为：料时，一般可近似地取为：1.0 或采用霍尔特洛泼公式，或采用霍尔特洛泼公式，对于单桨船：对于单桨船：0.99220.05908 对于双桨船：对于双桨船：五、伴流分数的尺度作用五、伴流分数的尺度作用 随着实船建造经验的积累和人们认识的深随着实船建造经验的积累和人们认识的深化发现船模的伴流分数化，发现船模的伴流分数mm与实船伴流分数与实船伴流分数s s有很大的差别。有很大的差别。船模和实船伴流分数存在差别的原因是由船模和实船伴流分数存在差别的原因是由尺度作用尺度作用所引起。所引起。致使实船的摩擦伴流分数致使实船的摩擦伴流分数fs fs小于模型的摩小于模型的摩擦伴流分数擦伴流分数fmfm，即，即 fmfm fs fsmmfmfmpmpmwmwms sfs fspspswsws如上所见如上所见，由于由于fmfmfs fs，致使，致使mms s，这就，这就是所谓是所谓伴流的尺度作用。伴流的尺度作用。如何根据船模试验所得的如何根据船模试验所得的mm来确定来确定s s呢？呢？因总伴流分数可写作：因总伴流分数可写作：因总伴流分数可写作：因总伴流分数可写作：f f p p w w 对于中低速船说来，对于中低速船说来，对于中低速船说来，对于中低速船说来，w w是小量，常可忽略不计，是小量，常可忽略不计，是小量，常可忽略不计，是小量，常可忽略不计，故故故故 f f p p或或或或 f f p p在本章第二节的讨论中已知，形势伴流分数在本章第二节的讨论中已知，形势伴流分数在本章第二节的讨论中已知，形势伴流分数在本章第二节的讨论中已知，形势伴流分数 p p与推与推与推与推力减额分数力减额分数力减额分数力减额分数 t t 大体相等，即大体相等，即大体相等，即大体相等，即 p p t t,故近似地有：故近似地有：故近似地有：故近似地有：f f t t 上式中，推力减额分数上式中，推力减额分数 t 的尺度作用较的尺度作用较小，通常可不予考虑，故认为实船的推力减小，通常可不予考虑，故认为实船的推力减额分数额分数 ts s 与模型的推力减额分数与模型的推力减额分数 tm m 相同相同，即，即 ts s tmm，而，而tmm可借船模自航试验求得。至于摩可借船模自航试验求得。至于摩擦伴流分数擦伴流分数f f，可以认为与摩擦阻力系数，可以认为与摩擦阻力系数CF F成正比。成正比。单桨船比较实用修正方法单桨船比较实用修正方法1.1.笹岛秀雄方法笹岛秀雄方法 s spmpm 式中式中 pmpmtmm 2 2勃拉特勃拉特-奥赫公式奥赫公式 s s pmpm（mm-pmpm）式中式中式中式中 pmpm 上述两种修正方法虽然比较合理，但对上述两种修正方法虽然比较合理，但对于于4m左右的船模说来，尺度作用的修正量似左右的船模说来，尺度作用的修正量似嫌偏小。上海交通大学船舶流体力学研究室嫌偏小。上海交通大学船舶流体力学研究室的分析资料表明，对笹岛秀雄方法尚须将求的分析资料表明，对笹岛秀雄方法尚须将求得之值约再减小得之值约再减小0.03，即，即 s ss s(笹法笹法笹法笹法)0.03 对勃拉特对勃拉特-奥赫方法也须将求得之值约奥赫方法也须将求得之值约再减小再减小0.006，即，即 s ss s(勃勃勃勃-奥法奥法奥法奥法)0.006 31978 ITTC推荐的伴流修正公式推荐的伴流修正公式 s s(tmm0.04)mm(tmm0.04)式中式中 K-形状因子。形状因子。