船模試驗解析

1、船模試驗解析學(xué)習(xí)單位：基本設(shè)計課指導(dǎo)人員：陳良駿 工程師學(xué)生：郭哲豪 陳冠臻 周祥芬大綱工作內(nèi)容基本設(shè)計流程船模試驗簡介船模試驗清單程式驗證船模試驗資料解析結(jié)論工作內(nèi)容資料統(tǒng)整l建立船模試驗資料庫檢驗準(zhǔn)確性l驗證船模試驗資料分析與討論l解析船模試驗資料l歸納參數(shù)特性基本設(shè)計流程根據(jù)程式與經(jīng)驗來檢討和推定L, B, D, (d) Cb船東基本要求-設(shè)計條件確認(rèn)DWT, Vs, d, Container No.(C/V), (B/C, O/T), 主要尺寸限制(L,B,draft)決定主要尺寸與船形參數(shù)決定一般佈置圖與最佳線形開發(fā)船模試驗(驗證船速馬力性能)船模試驗簡介船模試驗主要的目的為推估裸船

2、阻力，並且藉由裸船阻力可推估出船速與馬力，一般常見的船模試驗，皆在靜水中進(jìn)行，依HSVA船模試驗報告分類如下：l 船模試驗阻力試驗自推試驗油墨試驗 船模試驗簡介(續(xù))阻力試驗l目的：藉由測量船模在不同船速下所對應(yīng)的拖力，並推算成實船的總阻力與需求馬力(EHP)值。l方法：2-D：3-D： 1957 ITTC rFTCCCwFTCkCC)1 (22log075. 0RnCF船模試驗簡介(續(xù))自推試驗l目的：測量船模在不同船速下自推時，螺槳對應(yīng)所需的轉(zhuǎn)距(Torque, Q)、推力(Thrust, T)與轉(zhuǎn)速(Revolution, N)，以求得推減係數(shù)t、跡流係數(shù) 及相對效率 ，並推算實船推進(jìn)效

3、率與DHP值。油墨試驗l目的：判斷水線下水流是否穩(wěn)定或是否發(fā)生流離現(xiàn)象及得到舟必龍骨流線及艏側(cè)推進(jìn)器處之流向。r船模報告編號編號/日期日期HSVA 船模編號船模編號船模版次船模版次螺槳編號螺槳編號縮小比例縮小比例1 0 0 1球型艏 艏半部 艉半部 球型艉船模試驗清單船模試驗清單(續(xù))船模試驗清單(續(xù))統(tǒng)計船型統(tǒng)計lC/V-10型lB/C-3型lO/T-2型lDCC-1型lC/C-1型吃水包括dd(設(shè)計吃水)、ds(最大吃水)、db(壓載吃水)。共進(jìn)行95組船模試驗結(jié)果之解析。程式驗証目的l驗證HSVA船模試驗報告的正確性。使用參數(shù)l輸出馬力誤差度：%100HSVAHSVACSBCPDPDPD

4、程式驗證(續(xù))Cb 越大，PD誤差度越大l肥胖船(Cb大)PD誤差值約0.5%。l貨櫃船(Cb小)PD誤差值約0.1%。程式驗證(續(xù)) 貨櫃輪壓載吃水的PD誤差度幾乎都比設(shè)計吃水及最大吃水大程式驗證(續(xù)) 肥胖船壓載吃水的PD誤差度幾乎都比設(shè)計吃水及最大吃水小船模試驗資料解析1.速度與馬力的關(guān)係2.海軍係數(shù)3.風(fēng)阻力4.形狀因子1.速度與馬力的關(guān)係貨櫃輪每0.1節(jié)平均約需2%power肥胖船每0.1節(jié)平均約需2.5%power1.速度與馬力的關(guān)係(續(xù))貨櫃船每1%馬力平均約可增加0.05節(jié)的速度肥胖船每1%馬力平均約可增加0.04節(jié)的速度2.海軍係數(shù)定義： 越大表示性能越佳。PSVCadm33

5、2admC2.海軍係數(shù)(續(xù))貨櫃輪之 約在300550間。admC肥胖船之 約在550650間。admC2.海軍係數(shù)(續(xù))與過去海軍係數(shù)範(fàn)圍比較(同CB情況)從統(tǒng)計中大致上可以看出，CSBC的船比以前的船的海軍係數(shù)較高，故可知效能提升。船種以前海軍係數(shù)臺船實蹟船的海軍係數(shù)高速貨櫃輪 400450 300550貨櫃輪 400450大型礦砂輪 450550 550650大型油輪 5006003.風(fēng)阻力%100TAARR定義：l風(fēng)阻力：使用參數(shù)：l 、T、CbAAvrAAACAVR2213. 風(fēng)阻力(續(xù))l壓載吃水風(fēng)阻佔總阻平均約7%l載貨吃水風(fēng)阻佔總阻平均約5%3.風(fēng)阻力(續(xù))l壓載吃水風(fēng)阻佔總阻

6、平均約46%l載貨吃水風(fēng)阻佔總阻平均約24%3.風(fēng)阻力(續(xù))由參考資料顯示貨櫃輪風(fēng)阻約占總阻24%，而CSBC貨櫃輪則約57%。原因：甲板上貨櫃數(shù)需求增加，船樓高度增加，導(dǎo)致迎風(fēng)面積增加。如何降低風(fēng)阻?l上構(gòu)能越窄越好l流線形上構(gòu)4.形狀因子Hughes 3-D 外插法 Prohaska方法( ) 且 以 及 為兩垂直座標(biāo)軸，繪製斜率 之直線，而交垂直座標(biāo)軸於1+K，K即為船型因素。FWTCKCC)1 ( FmnFmTmCFyKCC414nWyFCFTCCFnCF4y35. 0nF 4.形狀因子(續(xù))一般貨櫃輪利用Prohaska方法算出之1+K值大約在1.15左右，而此圖由於HSVA所給之船

7、模試驗報告船速範(fàn)圍過少，使程式誤差度增大，故無法看出K值主要落點。4.形狀因子(續(xù))一般肥胖船利用Prohaska方法算出之1+K值大約在1.2左右結(jié)論由HSVA船模實驗報告中，我們驗證了此份報告的可信度，並且藉由報告中的數(shù)據(jù)，獲得了以下幾項的參數(shù)關(guān)係。PD誤差度：l 越大，PD誤差度越大。l貨櫃輪的壓載吃水PD誤差度較其他吃水大。l肥胖船的壓載吃水PD誤差度較其他吃水小。風(fēng)阻力：l一般貨櫃輪風(fēng)阻約占總阻24%，而CSBC貨櫃輪卻是57%是因為貨櫃數(shù)需求增加，上構(gòu)越來越高。bC結(jié)論(續(xù))速度與馬力的關(guān)係：l肥胖船每0.1節(jié)平均約需2.5%power，1%馬力約0.04節(jié)。l貨櫃船每0.1節(jié)平均約需2%power，1%馬力約0.05節(jié)。海軍係數(shù)：l近年來船隻的海軍係數(shù)多數(shù)增加，顯示船隻總體性能的提升。