漁船模型阻力實(shí)驗(yàn)研究【畢業(yè)設(shè)計(jì)】

1、<p>　　本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p><b>　　1、緒論3</b></p><p><b>　　1.1、引言3</b></p&

2、gt;<p>　　1.2、本課題研究的背景及意義3</p><p>　　1.3、國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展4</p><p>　　1.4、主要方法5</p><p>　　1.4.1、傅汝德?lián)Q算方法·············

3、3;······························5</p><p>　　1.4.2、三因次換算方法&

4、#183;····································

5、;·······7</p><p>　　2、試驗(yàn)精度分析方法10</p><p>　　2.1、分析方法10</p><p>　　2.1.1、定量分析法10</p><p>　　2.1.2、誤差分類(lèi)10</p><p>　　2.1.3、準(zhǔn)確度與

6、誤差11</p><p>　　2.1.4、精密度與偏差12</p><p>　　2.1.5、準(zhǔn)確度和精密度的關(guān)系13</p><p>　　2.2、本文誤差分析概述13</p><p>　　2.2.1、實(shí)驗(yàn)誤差來(lái)源13</p><p><b>　　3、阻力實(shí)驗(yàn)15</b></p&g

7、t;<p>　　3.1、試驗(yàn)前言15</p><p>　　3.1.1、實(shí)驗(yàn)來(lái)源及目的15</p><p>　　3.1.2、實(shí)施步驟15</p><p>　　3.1.3、本次試驗(yàn)所用器材及實(shí)驗(yàn)池情況 ············&#

8、183;···············16</p><p>　　3.1.4、實(shí)驗(yàn)實(shí)船和船模的數(shù)據(jù)··············&

9、#183;·······················18 </p><p>　　3.2、本次試驗(yàn)的過(guò)程和方法19</p><p>　　3.2.1、實(shí)驗(yàn)過(guò)程&

10、#183;····································

11、;············19</p><p>　　3.2.2、實(shí)驗(yàn)的換算方法及公式·················

12、3;···················21</p><p>　　4、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與結(jié)果分析23</p><p>　　4.1、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表24</p><p>　　4.2、船模阻

13、力曲線····································&

14、#183;··········26</p><p>　　4.2.1、實(shí)船有效功率曲線···················&

15、#183;······················錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p>　　4.3、實(shí)驗(yàn)誤差分析·······

16、;····································

17、83;····28</p><p>　　4.4、實(shí)驗(yàn)照片記錄··························&#

18、183;····················28</p><p>　　5、結(jié)論與展望31</p><p>　　5.1、結(jié)論錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p>　

19、　5.2、展望錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)32</b></p><p><b>　　致謝33</b></p><p>　　漁船模型阻力實(shí)驗(yàn)研究</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文詳

20、細(xì)描述了在浙江海洋學(xué)院拖曳水池實(shí)驗(yàn)室所進(jìn)行的42米級(jí)漁船船模靜水阻力拖曳試驗(yàn)試驗(yàn)情況，詳細(xì)地記錄下每次試驗(yàn)的條件、現(xiàn)象、儀器設(shè)備的標(biāo)定與測(cè)量結(jié)果(試驗(yàn)日期、進(jìn)速VA、拖拽力等)。之后將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，處理方法有二因次換算方法，三因次換算方法。將處理數(shù)據(jù)結(jié)果繪制成船模阻力曲線、實(shí)船有效功率曲線等。從而得出漁船的阻力、功率特性，這將對(duì)漁船的性能改進(jìn)、線性優(yōu)化有非常大的實(shí)際意義。</p><p>　　[關(guān)鍵詞]阻力；

21、功率；試驗(yàn)；拖拽</p><p>　　Fishing Boats Model Experimental Study Resistance</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This article described the situation of propeller open-water test i

22、n Towing Tank Laboratory of the Zhejiang ocean university in detail, it recorded the condition, phenomenon, instrument and equipment’s standard and the measurement result of test in detail every time (experimental date,

23、advance speed VA, Drag force and so on). Then, the experimental data processing, the processing method has two thereby conversion method, three thereby conversion method. Will handle the data model ship drawn resi</p&

24、gt;<p>　　[key word] Resistance；Power；Experiment； Drag</p><p><b>　　1、緒論</b></p><p><b>　　1.1、引言</b></p><p>　　船模試驗(yàn)是研究船舶阻力最普遍的方法，目前關(guān)于船舶阻力方面的知識(shí)，特別是提供設(shè)計(jì)應(yīng)用的優(yōu)

25、良船型資料及估算阻力的經(jīng)驗(yàn)公式和圖譜絕大多數(shù)是由船模實(shí)驗(yàn)結(jié)果得來(lái)的。新的理論的發(fā)展和新船的設(shè)計(jì)是否能得到預(yù)期的效果都需要由船模實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證，而理論分析的進(jìn)一步發(fā)展，又為船型設(shè)計(jì)和船模試驗(yàn)提供更為豐富的內(nèi)容，以及指出改進(jìn)的方向。因此船模實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行船舶性能研究的重要組成部分。</p><p>　　世界上第一座拖曳式船模試驗(yàn)水池是由傅汝德(W.Froude)為英國(guó)海軍部于1871年建造的。1900年泰勒(D.WTaylo

26、r)為美國(guó)海軍建立了第一座自行式拖曳水池。19世紀(jì)末，全世界僅有5座船模試驗(yàn)水池，到了20世紀(jì)中葉則達(dá)到了100座。我國(guó)在解放以前還沒(méi)有船模試驗(yàn)水池，解放以后陸續(xù)建造了十幾座，目前正在使用的船模試驗(yàn)水池中最大的是中國(guó)船舶科學(xué)研究中心(CSSRC)的船模拖曳試驗(yàn)水池，該水池長(zhǎng)474米，寬14米，水深7米。這些水池為我國(guó)的造船科學(xué)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。</p><p>　　近年來(lái)，國(guó)際船模試驗(yàn)水池會(huì)議（ITTC）各成員

27、為了提高實(shí)船性能預(yù)報(bào)的精確度和進(jìn)行相互交流與比較，對(duì)拖曳水池試驗(yàn)測(cè)試精度的要求越來(lái)越嚴(yán)格。ITTC成員都在不斷地采取各種具體的措施來(lái)提高測(cè)量設(shè)備的精度，盡可能地消除掉影響試驗(yàn)精度的各種因素，以求最大限度地減少測(cè)量結(jié)果的誤差。</p><p>　　1.2、本課題研究的背景及意義</p><p>　　對(duì)工程試驗(yàn)進(jìn)行不確定度評(píng)定，不僅可以有效地提高效益、降低風(fēng)險(xiǎn),還能根據(jù)不確定度分量的大小，在以

28、后的試驗(yàn)中采取可行的措施，如校準(zhǔn)測(cè)量?jī)x器并使用證書(shū)上給出的校準(zhǔn)修正值、對(duì)知道的任何（其它）誤差做修正、選擇最好的測(cè)量?jī)x器等，以及養(yǎng)成良好的測(cè)量習(xí)慣來(lái)降低試驗(yàn)的總不確定度，提高試驗(yàn)本身的質(zhì)量。

29、

30、 </p><p>　　任何一個(gè)測(cè)量結(jié)果，恒都是被測(cè)量的一個(gè)估計(jì)值，都不可避免地具有不確定度。為了避免因測(cè)量方法和測(cè)量條件的不同對(duì)測(cè)量結(jié)果引起爭(zhēng)議，對(duì)重要數(shù)據(jù)的測(cè)量制訂相應(yīng)的檢測(cè)規(guī)程，對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行測(cè)量不確定度的評(píng)定，可以有效地提高效益并降低風(fēng)險(xiǎn)。目前在工程試驗(yàn)領(lǐng)域，已開(kāi)始進(jìn)行不確定度評(píng)定的推廣。工業(yè)界的試驗(yàn)分門(mén)別類(lèi)，過(guò)程復(fù)，不確定度來(lái)源眾多，評(píng)定方法紛繁復(fù)雜，而當(dāng)今有關(guān)工程試驗(yàn)不確定度評(píng)

31、定的資料較少，工程試驗(yàn)人員在進(jìn)行不確定度評(píng)定時(shí)往往感到無(wú)從下手。</p><p>　　船舶阻力是船舶快速性中較重要的一項(xiàng)研究，而快速性是船舶諸性能中（如浮性、穩(wěn)性、快速性、耐波性、操縱性等）的重要性能之一?？焖傩缘膬?yōu)劣，對(duì)民用船舶來(lái)說(shuō)將在一定程度上影響船舶的使用性和經(jīng)濟(jì)性。對(duì)軍用艦艇而言、快速性與提高艦艇的作戰(zhàn)性能密切相關(guān)。因此，幾乎每一艘船舶，在設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中就給定明確的快速性指標(biāo)。當(dāng)船舶建成后，測(cè)定是否達(dá)到規(guī)定

32、的快速性指標(biāo)是交船試航的一個(gè)重要內(nèi)容。</p><p>　　“船舶阻力”與造船工程實(shí)際密切聯(lián)系，對(duì)設(shè)計(jì)性能良好的船舶具有重要意義，其研究的主要問(wèn)題包括：</p><p>　　船舶以一定的速度在水中直線航行時(shí)所遭受的各種阻力的成因及其性質(zhì)；</p><p>　　阻力隨航速、船型和外界條件的變化規(guī)律；</p><p>　　研究減小阻力的方法，尋求

33、設(shè)計(jì)低阻力的優(yōu)良船型；</p><p>　　如何較準(zhǔn)確地估算船舶阻力，為設(shè)計(jì)推進(jìn)器（螺旋槳）和決定主機(jī)功率提供依據(jù)。</p><p>　　1.3、國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展</p><p>　　研究船舶快速性的方法有：理論研究方法、試驗(yàn)方法和數(shù)值模擬。</p><p><b>　　理論研究方法</b></p><

34、p>　　這種研究方法是應(yīng)用流體力學(xué)的理論（系統(tǒng)的理性認(rèn)識(shí)），針對(duì)船舶快速性的具體問(wèn)題，通過(guò)對(duì)問(wèn)題的觀察、調(diào)查、思索和分析，抓住問(wèn)題的核心和關(guān)鍵，估計(jì)要達(dá)到的目標(biāo)，提出解決問(wèn)題的思路，確定擬采用的措施。然后，著手用比較簡(jiǎn)單的、物理和數(shù)學(xué)模型，根據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)觀察和測(cè)量，結(jié)合理論的推演和計(jì)算，檢驗(yàn)對(duì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)，修正預(yù)定方案，逐步深入。對(duì)于相對(duì)比較簡(jiǎn)單的問(wèn)題，可以直接獲得定量的結(jié)果；對(duì)于像船舶快速性這樣的復(fù)雜問(wèn)題，往往獲得的只是基本的、定性

35、的解決。至于定量的數(shù)據(jù)，主要依賴試驗(yàn)方法決定，部分可以借助于數(shù)值模擬。</p><p>　　當(dāng)然，系統(tǒng)的理性認(rèn)識(shí)，也要來(lái)源于實(shí)踐和實(shí)踐，要接受實(shí)踐的檢驗(yàn)。</p><p><b>　　試驗(yàn)方法</b></p><p>　　試驗(yàn)方法包括船模試驗(yàn)和實(shí)船實(shí)驗(yàn)。</p><p>　　船模試驗(yàn)是根據(jù)對(duì)問(wèn)題本質(zhì)的理性認(rèn)識(shí)，按照相似理

36、論（或因此分析）制作小尺度的船模和漿膜，在實(shí)驗(yàn)池中進(jìn)行試驗(yàn)，以獲得問(wèn)題定性和定量解決。許多優(yōu)良船型或重要船舶幾乎都要進(jìn)行船模實(shí)驗(yàn)。在船舶快速性的研究歷史上。船模實(shí)驗(yàn)一直是最主要的方法，在某種意義上說(shuō)，曾經(jīng)是唯一的方法。但船模實(shí)驗(yàn)有局限性，諸如與實(shí)船情況不能完全模擬等。</p><p>　　實(shí)船實(shí)驗(yàn)的目的是鑒定船舶的快速性能是否到達(dá)設(shè)計(jì)要求，并最后驗(yàn)證理論研究、實(shí)驗(yàn)研究成果的準(zhǔn)確性。雖然，實(shí)船實(shí)驗(yàn)的環(huán)境不容易控制，

37、費(fèi)用昂貴，但實(shí)船長(zhǎng)期使用的結(jié)果則是衡量快速性的最后標(biāo)準(zhǔn)。</p><p><b>　　數(shù)值模擬</b></p><p>　　今年來(lái)，由于高速計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展和普及，加上數(shù)值方法的進(jìn)步，因此根據(jù)數(shù)學(xué)模型，采用數(shù)值方法（數(shù)值模擬）預(yù)報(bào)船舶航行性能和優(yōu)化船型和推進(jìn)器的設(shè)計(jì)，已經(jīng)在許多方面獲得成功。但是，由于船型復(fù)雜多樣，圍繞船體的流動(dòng)亦極為復(fù)雜，因此，數(shù)值模擬只能解決部分問(wèn)

38、題，而大量快速性的實(shí)際問(wèn)題，主要的還是依靠模型試驗(yàn)。</p><p>　　然而，數(shù)值實(shí)驗(yàn)作為一種輔助手段，與船模試驗(yàn)結(jié)合，將發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。首先，船模試驗(yàn)前，可以預(yù)先用數(shù)值模擬方法進(jìn)行大量的比較計(jì)算，選擇若干優(yōu)秀方案，而后進(jìn)行船模實(shí)驗(yàn)，以減小試驗(yàn)費(fèi)用。其次，把數(shù)值模擬與物理模型試驗(yàn)結(jié)合起來(lái)，發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)的混合方法，已逐漸受到重視。當(dāng)然，在數(shù)值計(jì)算中以經(jīng)驗(yàn)公式的方式，或采用一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果，更能提高計(jì)算預(yù)算的精

39、度并擴(kuò)展數(shù)值計(jì)算的適用范圍。</p><p><b>　　1.4、主要方法</b></p><p>　　船模阻力實(shí)驗(yàn)的目的主要是把實(shí)驗(yàn)所得的船模阻力換算到實(shí)船的靜水總阻力或有效功率。具體的換算方法有下述兩種。</p><p>　　1.4.1傅汝德?lián)Q算方法</p><p>　　又稱二因次換算法。這種方法，在20世紀(jì)60年代

40、以前作為標(biāo)準(zhǔn)方法為世界各國(guó)船模實(shí)驗(yàn)池采用，目前仍有一些實(shí)驗(yàn)池繼續(xù)用該方法進(jìn)行換算。</p><p>　　船模與實(shí)船不能同時(shí)滿足雷諾數(shù)和傅汝德數(shù)相等，所以船模阻力實(shí)驗(yàn)實(shí)際上僅僅在保持傅汝德數(shù)相等的情況下進(jìn)行的。為了能從船模實(shí)驗(yàn)結(jié)果求得實(shí)船的阻力，傅汝德做出了下列假定：</p><p>　?。?）假定船體總阻力可以分為獨(dú)立的兩部分。一為摩擦阻力Rf，只與雷諾數(shù)有關(guān)；另一為粘壓阻力Rpv與行波阻

41、力Rw合并后的剩余阻力Rr，只與傅汝德數(shù)有關(guān)，且適用比較定律。表示為：</p><p>　　Rt = Rf + Rr Rr = Rpv + Rw</p><p>　?。?）假定船體的摩擦阻力等于同速度、同長(zhǎng)度、同濕面積的平板摩擦阻力。因此，可以用平板摩擦阻力公式計(jì)算船體的摩擦阻力，通常稱為相當(dāng)平板假定。</p><p>　　如果

42、滿足傅汝德數(shù)相等組織船模試驗(yàn)，同時(shí)應(yīng)用傅汝德假定，便可將實(shí)驗(yàn)結(jié)果換算得實(shí)船在相應(yīng)速度時(shí)的總阻力。由假定知，實(shí)船的總阻力可表示為：</p><p>　　Rts = Rfs + Rrs </p><p>　　在相應(yīng)速度時(shí)，即Vs = Vm 錯(cuò)誤!未找到引用源。，由比較定律得：</p><p>　　Rrs = Rrm 錯(cuò)誤!未找到引用源。</p&g

43、t;<p>　　則得： Rts = Rfs + Rrm 錯(cuò)誤!未找到引用源。</p><p>　　考慮到船模剩余阻力Rrm = Rtm — Rfm ；而 錯(cuò)誤!未找到引用源。 = 錯(cuò)誤!未找到引用源。3 則有：</p><p>　　Rts = Rfs + （ Rtm — Rfm） 錯(cuò)誤!未找到引用源。3<

44、/p><p>　　但嚴(yán)格地講，傅汝德假定既不完善也不合理。</p><p>　　首先，傅汝德把船體阻力分成不相關(guān)的兩個(gè)獨(dú)立部分。一部分僅與重力或傅汝德有關(guān)；另一部分僅與粘性或雷諾數(shù)有關(guān)。忽略了兩者的相互影響。事實(shí)上，這種影響是存在的。一方面粘性不斷地消耗波能，同時(shí)由粘壓而產(chǎn)生的邊界層改變了流線的形狀，特別是船尾流線的改變更為顯著，因而改變了船體壓力分布，影響興波阻力；另一方面，興波作用改變了濕

45、面積的形狀大小，同時(shí)由于水質(zhì)點(diǎn)的規(guī)圓運(yùn)動(dòng)改變了水與船體的相對(duì)速度，在波峰處的相對(duì)速度有所減少，在波谷處則增大，因之影響了粘性阻力。所以，嚴(yán)格地講，船體總阻力</p><p>　　Rt = Rv（Fr，Re）+ Rw（Fr，Re）</p><p>　　或 Rt = Rv + Rw + Rvw + Rwv </p><p>　　式中Rvw是波浪

46、對(duì)粘性阻力的影響；Rwv是粘性對(duì)興波阻力的影響。但這種相互影響問(wèn)題研究得較少，一般認(rèn)為影響較小，且目前無(wú)可靠的計(jì)算方法，所以在工程應(yīng)用中忽略不計(jì)。</p><p>　　其次，傅汝德數(shù)將興波阻力和粘壓阻力這兩種不同性質(zhì)的阻力成分合并成為剩余阻力，并認(rèn)為符合傅汝德數(shù)比較定律，在理論上是不合適的。</p><p>　　最后，船體形狀是相當(dāng)復(fù)雜的三因次物體，其周?chē)鲃?dòng)情況與平板相比顯然有一定差別。

47、因而用相當(dāng)平板的摩擦阻力來(lái)代替船體摩擦阻力，必然是有誤差的。</p><p>　　傅汝德假定雖有其欠妥之處，但尚能比較準(zhǔn)確的滿足實(shí)際工程 上的需要，其原因在于：粘壓阻力Rpv一般情況下在總阻力中所占比重較小，且粘壓阻力系數(shù)與Re關(guān)系不大，即近似為常數(shù)，因此并入剩余阻力系數(shù)應(yīng)用比較定律也不至于有明顯誤差，正因?yàn)樯显V緣故，根據(jù)傅汝德假定所得的船模阻力換算法一直沿用至今。</p><p>　　1

48、.4.2三因次換算法</p><p>　　又稱（1+k）法。由于傅汝德法將粘性阻力和興波阻力兩種不同性質(zhì)的力合并進(jìn)行換算，不但在理論上不妥，而且在實(shí)用上，特別是對(duì)于肥大船將出現(xiàn)△Cf為負(fù)值等問(wèn)題，因此休斯于20世紀(jì)50年代提出了三因次換算法。經(jīng)過(guò)20多年不少學(xué)者的研究補(bǔ)充，在實(shí)用上趨于完善。在1978年的ITTC會(huì)議上，被推薦為標(biāo)準(zhǔn)的換算方法。</p><p>　　三因次換算方法的基本思路

49、 </p><p>　　休斯提出的三因次換算方法對(duì)幾種阻力成分的處理主要有：</p><p>　　粘壓阻力與摩擦阻力合并為粘性阻力并與雷諾數(shù)有關(guān)。</p><p>　　興波阻力與傅汝德數(shù)有關(guān)。</p><p>　　根據(jù)船模實(shí)驗(yàn)結(jié)果，認(rèn)為粘壓阻力系數(shù)Cpv與摩擦阻力系數(shù)Cf之比是一常數(shù)k，則有：</p><p>　　k

50、= 錯(cuò)誤!未找到引用源。 或 1 + k = 錯(cuò)誤!未找到引用源。</p><p>　　式中k稱為形狀系數(shù)，（1+k）為形狀因子，僅與船體形狀有關(guān)。</p><p>　　由于休斯提出的這一換算法與船體形狀有關(guān)，并引入形狀因子（1+k）。因此該法稱為三因次換算法，又稱（1+k）法。</p><p>　　三因次換算法的阻力換算關(guān)系</p>

51、<p>　　（1）船?？傋枇ο禂?shù)</p><p>　　Ctm = （1+k）Cfm + Cwm</p><p>　　式中Cwm為船模興波阻力系數(shù)。</p><p>　　（2）實(shí)船總阻力系數(shù)在相應(yīng)速度時(shí)為：</p><p>　　Cts = （1+k）Cfs + Cwm</p><p>　　考

52、慮到（1）式中，則有：</p><p>　　Cts = Ctm — （1+k）（Cfm — Cfs）</p><p><b>　　計(jì)算步驟</b></p><p>　　按上式有船模阻力試驗(yàn)可以換算得到實(shí)船的總阻力。</p><p>　　Cfm，Cfs分別為船模和實(shí)船的摩擦阻力系數(shù)，可用1957—ITTC公式計(jì)算。&l

53、t;/p><p>　　根據(jù)傅汝德數(shù)Fr = 0.1~0.2范圍內(nèi)的試驗(yàn)結(jié)果，可用兩種方法確定（1+k）值。</p><p>　　普魯哈斯卡法：可按下式?jīng)Q定</p><p>　　Ctm/ Cfm = (1+k) + y(Fr4/ Cfm)</p><p>　　上式中Ctm，Cfm和Fr都可以根據(jù)船模阻力實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求得。將Ctm/ Cfm與Fr4/

54、Cfm作成線性關(guān)系圖，則該直線的截距就是形狀因子（1+k）值。</p><p>　　15屆ITTC推薦方法：可按下式?jīng)Q定</p><p>　　Ctm/ Cfm = （1+k）+ y（Frn/ Cfm)</p><p>　　式中Fr的指數(shù)n視船型而異，其數(shù)值在2~6范圍內(nèi)變化。</p><p>　　由上訴討論可知：在用傅汝德的二因次換算時(shí)，由船

55、摸阻力實(shí)驗(yàn)測(cè)量的是總阻力Rtm，在扣除相當(dāng)平板摩擦阻力Rfm后得到剩余阻力Rrm，其中Rfm有平板公式計(jì)算所得，模型試驗(yàn)所要求解決的只是Rrm。但在三因次換算中，需要靠船摸實(shí)驗(yàn)解決的是興波阻力Rwm及形狀因子（1+k）。</p><p>　　利用船模實(shí)驗(yàn)來(lái)估算實(shí)船阻力是傅汝德于19世紀(jì)60年代所創(chuàng)立，他是船模實(shí)驗(yàn)的奠基人。由于實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的是總阻力，而船模實(shí)驗(yàn)又無(wú)法滿足全相似，限于當(dāng)時(shí)流體力學(xué)的研究水平，傅汝德才

56、作出了二因次換算的假定，即認(rèn)為船體的摩擦阻力與相當(dāng)平板的阻力相等。從所得的總阻力中扣除相當(dāng)平板阻力所剩余的部分，稱為剩余阻力Rr。這樣便能根據(jù)船模實(shí)驗(yàn)的阻力經(jīng)換算后得到相應(yīng)速度時(shí)的實(shí)驗(yàn)總阻力。于是世界各主要造船國(guó)家，紛紛建立了許多船模實(shí)驗(yàn)池，廣泛開(kāi)展船舶阻力與船型方面的研究工作。為了交流有關(guān)研究情況以及探討船模實(shí)驗(yàn)的分析方法、實(shí)驗(yàn)技術(shù)和實(shí)船換算方法等有關(guān)問(wèn)題，于1932年創(chuàng)立了國(guó)際船模實(shí)驗(yàn)池會(huì)議。三因次換算方法在原來(lái)傅汝德方法假定的基礎(chǔ)

57、上更為完善，但由于雷諾數(shù)無(wú)法相似所帶來(lái)的尺度作用以及粘性與興波互相干擾等問(wèn)題尚需做進(jìn)一步的研究。</p><p>　　2、試驗(yàn)精度分析方法</p><p><b>　　2.1、分析方法</b></p><p>　　2.1.1、定量分析法</p><p>　　定量分析(Quantitative Analysis)的任務(wù)是準(zhǔn)

58、確測(cè)定試樣組分的含量，因此必須使分析結(jié)果具有一定的準(zhǔn)確度。不準(zhǔn)確的分析結(jié)果可以導(dǎo)致生產(chǎn)上的損失、資源的浪費(fèi)、科學(xué)上的錯(cuò)誤結(jié)論。</p><p>　　在定量分析中，由于受分析方法、測(cè)量?jī)x器、所用試劑和分析工作者主觀條件等方面的限制，使測(cè)得的結(jié)果不可能和真實(shí)含量完全一致；即使是技術(shù)很熟練的分析工作者，用最完善的分析方法和最精密的儀器，對(duì)同一樣品進(jìn)行多次測(cè)定，其結(jié)果也不會(huì)完全一樣。這說(shuō)明客觀上存在著難于避免的誤差。&l

59、t;/p><p>　　因此，人們?cè)谶M(jìn)行定量分析時(shí)，不僅要得到被測(cè)組分的含量，而且必須對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，判斷分析結(jié)果的準(zhǔn)確性(可靠程度)，檢查產(chǎn)生誤差的原因，采取減小誤差的有效措施，從而不斷提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確程度。 </p><p>　　分析結(jié)果與真實(shí)值之間的差值稱為誤差。分析結(jié)果大于真實(shí)值，誤差為正；分析結(jié)果小于真實(shí)值，誤差為負(fù)[。</p><p>　　2.1.2、誤

60、差分類(lèi)</p><p><b>　?、?、系統(tǒng)誤差</b></p><p>　　系統(tǒng)誤差也叫可測(cè)誤差，它是定量分析誤差的主要來(lái)源，對(duì)測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度有較大影響。它是由于分析過(guò)程中某些確定的、經(jīng)常的因素造成的，對(duì)分析結(jié)果的影響比較固定。系統(tǒng)誤差的特點(diǎn)是具有“重現(xiàn)性”、“單一性”和“可測(cè)性”。即在同一條件下，重復(fù)測(cè)定時(shí)，它會(huì)重復(fù)出現(xiàn)；使測(cè)定結(jié)果系統(tǒng)偏高或系統(tǒng)偏低，其數(shù)值大小

61、也有一定的規(guī)律；如果能找出產(chǎn)生誤差的原因，并設(shè)法測(cè)出其大小，那么系統(tǒng)誤差可以通過(guò)校正的方法予以減小或消除。系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的主要原因是： </p><p><b>　　(1)方法誤差</b></p><p>　　這種誤差是由于分析方法本身所造成的。例如：在重量分析中，沉淀的溶解損失或吸附某些雜質(zhì)而產(chǎn)生的誤差；在滴定分析中，反應(yīng)進(jìn)行不完全，干擾離子的影響，滴定終點(diǎn)和等當(dāng)點(diǎn)的

62、不符合，以及其他副反應(yīng)的發(fā)生等，都會(huì)系統(tǒng)地影響測(cè)定結(jié)果。</p><p><b>　　(2)儀器誤差</b></p><p>　　主要是儀器本身不夠準(zhǔn)確或未經(jīng)校準(zhǔn)所引起的。如天平、法碼和量器刻度不夠準(zhǔn)確等，在使用過(guò)程中就會(huì)使測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生誤差。</p><p><b>　　(3)試劑誤差</b></p>&l

63、t;p>　　由于試劑不純或蒸餾水中含有微量雜質(zhì)所引起。 </p><p><b>　　(4)操作誤差</b></p><p>　　主要是指在正常操作情況下，由于分析工作者掌握操作規(guī)程與正確控制條件稍有出入而引起的。例如，使用了缺乏代表性的試樣；試樣分解不完全或反應(yīng)的某些條件控制不當(dāng)?shù)取?lt;/p><p>　　與上述情況不同的是，有些誤差是由

64、于分析者的主觀因素造成的，稱之為“個(gè)人誤差” 例如，在讀取滴定劑的體積時(shí)，有的人讀數(shù)偏高，有的人讀數(shù)偏低；在判斷滴定終點(diǎn)顏色時(shí)，有的人對(duì)某種顏色的變化辨別不夠敏銳，偏深或偏淺等所造成的誤差。 </p><p><b>　?、?、偶然誤差</b></p><p>　　偶然誤差也叫不可測(cè)誤差，產(chǎn)生的原因與系統(tǒng)誤差不同，它是由于某些偶然的因素(如測(cè)定時(shí)環(huán)境的溫度、濕度和氣壓的

65、微小波動(dòng)，儀器性能的微小變化等)所引起的，其影響有時(shí)大，有時(shí)小，有時(shí)正，有時(shí)負(fù)。偶然誤差難以察覺(jué)，也難以控制。但是消除系統(tǒng)誤差后，在同樣條件下進(jìn)行多次測(cè)定，則可發(fā)現(xiàn)偶然誤差的分布完全服從一般的統(tǒng)計(jì)規(guī)律：</p><p>　　(1)大小相等的正、負(fù)誤差出現(xiàn)的幾率相等；</p><p>　　(2)小誤差出現(xiàn)的機(jī)會(huì)多，大誤差出現(xiàn)的機(jī)會(huì)少，特別大的正、負(fù)誤差出現(xiàn)的幾率非常小、故偶然誤差出現(xiàn)的幾率與

66、其大小有關(guān)。</p><p>　　2.1.3、準(zhǔn)確度與誤差</p><p>　　誤差愈小，表示分析結(jié)果的準(zhǔn)確度愈高，反之，誤差愈大，準(zhǔn)確度就越低。所以，誤差的大小是衡量準(zhǔn)確度高低的尺度。誤差又分為絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差。其表示方法如下：</p><p>　　絕對(duì)誤差＝測(cè)定值-真實(shí)值 </p><p><b>　?。?）</b>

67、;</p><p>　　相對(duì)誤差% =(絕對(duì)誤差/真實(shí)值) ×100% </p><p><b>　　（2） </b></p><p>　　相對(duì)誤差表示誤差在測(cè)定結(jié)果中所占的百分率。分析結(jié)果的準(zhǔn)確度常用相對(duì)誤差表示。絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差都有正值和負(fù)值。正值表示分析結(jié)果偏高，負(fù)值表示分析

68、結(jié)果偏低。 </p><p>　　2.1.4、精密度與偏差</p><p>　　精密度是指在相同條件下多次測(cè)定結(jié)果相互吻合的程度，表現(xiàn)了測(cè)定結(jié)果的重現(xiàn)性。精密度用“偏差”來(lái)表示。偏差越小說(shuō)明分析結(jié)果的精密度越高。所以偏差的大小是衡量精密度高低的尺度。偏差也分為絕對(duì)偏差和相對(duì)偏差。</p><p>　?。?）絕對(duì)偏差、平均偏差和相對(duì)平均偏差</p>&l

69、t;p>　　絕對(duì)偏差＝個(gè)別測(cè)定值一測(cè)定平均值 </p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　如果對(duì)同一種試樣進(jìn)行了n次測(cè)定，若其測(cè)得的結(jié)果分別為：x1，x2，x3，…，xn，則它們的算術(shù)平均值（）算術(shù)平均偏差()和相對(duì)平均偏差分別可由以下各式計(jì)算：</p><p><b>　　（4）</b>

70、</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　相對(duì)平均偏差% = （6）</p><p>　　值得注意的是：平均偏差不計(jì)正負(fù)號(hào)，而個(gè)別測(cè)定值的偏差要記正負(fù)號(hào)。</p><p>　　使用平均偏差

71、表示精密度比較簡(jiǎn)單，但這個(gè)表示方法有不足之處，因?yàn)樵谝幌盗械臏y(cè)定中，小偏差的測(cè)定總是占多數(shù)，而大偏差的測(cè)定總是占少數(shù)，按總的測(cè)定次數(shù)去求平均偏差所得的結(jié)果偏小，大偏差得不到充分的反映。所以，用平均偏差表示精密度方法在數(shù)理統(tǒng)計(jì)上一般是不采用的。</p><p>　　（2）標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差</p><p>　　近年來(lái)，在分析化學(xué)的教學(xué)中，愈來(lái)愈廣泛地采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法來(lái)處理各種測(cè)定數(shù)據(jù)。在

72、數(shù)理統(tǒng)計(jì)中，我們常把所研究對(duì)象的全體稱為總體（或母體）；自總體中隨機(jī)抽出的一部分樣品稱為樣本（或子樣）；樣本中所含測(cè)量值的數(shù)目稱為樣本大?。ɑ蛉萘浚＠?，我們對(duì)某一批煤中硫的含量進(jìn)行分析，首先是按照有關(guān)部門(mén)的規(guī)定進(jìn)行取樣、粉碎、縮分，最后制備成一定數(shù)量的分析試樣，這就是供分析用的總體。如果我們從中稱取10份煤樣進(jìn)行平行測(cè)定，得到10個(gè)測(cè)定值，則這一組測(cè)定結(jié)果就是該試樣總體的一個(gè)隨機(jī)樣本，樣本容量為10。</p><

73、p>　　(3) 平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差</p><p>　　如果從同一總體中隨機(jī)抽出容量相同的數(shù)個(gè)樣本，由此可以得到一系列樣本的平均值。實(shí)踐證明，這些樣本平均值也并非完全一致，它們的精密度可以用平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差來(lái)衡量。顯然，與上述任一樣本的各單次測(cè)定值相比，這些平均值之間的波動(dòng)性更小，即平均值的精密度較單次測(cè)定值的更高。</p><p>　　2.1.5、準(zhǔn)確度和精密度的關(guān)系</p&g

74、t;<p>　　從以上的討論可知，系統(tǒng)誤差是定量分析中誤差的主要來(lái)源，它影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確度；偶然誤差影響分析結(jié)果的精密度。獲得良好的精密度并不能說(shuō)明準(zhǔn)確度就高(只有在消除了系統(tǒng)誤差之后，精密度好，準(zhǔn)確度才高)。</p><p>　　根據(jù)以上分析，我們可以知道：準(zhǔn)確度高一定需要精密度好，但精密度好不一定準(zhǔn)確度高。若精密度很差，說(shuō)明所測(cè)結(jié)果不可靠，雖然由于測(cè)定的次數(shù)多可能使正負(fù)偏差相互抵消，但已失去衡

75、量準(zhǔn)確度的前提。因此，我們?cè)谠u(píng)價(jià)分析結(jié)果的時(shí)候，還必須將系統(tǒng)誤差和偶然誤差的影響結(jié)合起來(lái)考慮，以提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確度。 </p><p>　　2.2、本文誤差處理方法概述</p><p>　　2.2.1、試驗(yàn)誤差源</p><p>　?。?）船模設(shè)計(jì)與加工的誤差：</p><p>　　根據(jù)給定的縮尺比，在繪制船模圖型和加工船模的過(guò)程中會(huì)有不同

76、，以及船模的表面粗糙度等產(chǎn)生的誤差。</p><p>　?。?）拖曳水池設(shè)備條件的誤差：</p><p>　　根據(jù)試驗(yàn)水池的長(zhǎng)度、拖車(chē)的速度測(cè)量范圍等具體的情況來(lái)選擇不同的航行速度、船模的制造加工材料的誤差。</p><p>　?。?）拖曳水池阻力實(shí)驗(yàn)的誤差：</p><p>　　在阻力試驗(yàn)的進(jìn)行過(guò)程中，由水溫的測(cè)量精度、激流的效果、拖車(chē)的速

77、度精度等產(chǎn)生的誤差。</p><p>　?。?）試驗(yàn)結(jié)果分析與換算的誤差：</p><p>　　在試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與處理中，讀數(shù)誤差與Rtm時(shí)的計(jì)算誤差，繪制圖型方法等產(chǎn)生的誤差。</p><p>　　本實(shí)驗(yàn)主要誤差來(lái)源是船模設(shè)計(jì)與加工的誤差、拖曳水池設(shè)備條件的誤差、拖曳水池阻力實(shí)驗(yàn)的誤差、試驗(yàn)結(jié)果分析與換算的誤差。所以進(jìn)行誤差分析時(shí)要綜合考慮。</p>

78、<p><b>　　3、模型阻力實(shí)驗(yàn)</b></p><p><b>　　3.1、試驗(yàn)前言</b></p><p>　　水池模型試驗(yàn)是預(yù)報(bào)以及研究船舶等海上結(jié)構(gòu)物性能的有效手段。浙江海洋學(xué)院船模拖曳水池對(duì)對(duì)該公司設(shè)計(jì)的42米級(jí)漁船進(jìn)行了船模靜水阻力拖曳試驗(yàn)。</p><p>　　3.1.1、實(shí)驗(yàn)來(lái)源及目的<

79、;/p><p>　　本文采用阻力實(shí)驗(yàn)中靜水阻力實(shí)驗(yàn)的測(cè)量，對(duì)模船進(jìn)行試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)?zāi)康目蓺w結(jié)為：(1) 通過(guò)模型試驗(yàn)，確定實(shí)船的阻力和速度；(2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)繪制出Rtm~Vm曲線；(3) 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，繪制出曲線；(4) 分析比較池壁效應(yīng)的影響；3.1.2、實(shí)施步驟一、準(zhǔn)備工作（1）船模準(zhǔn)備：試驗(yàn)前先檢查船模是否漏水，如漏水應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)。（2）激流：本次試驗(yàn)的激流方法是在離船模首垂線后處安裝設(shè)直徑

80、為1mm的銅質(zhì)激流絲。若只加大船模長(zhǎng)度，即使模型長(zhǎng)度達(dá)9m，雷諾數(shù)可以達(dá)到，若不采用激流裝置，在船模首部仍然存在層流界層區(qū)域，使換算結(jié)果存在較大的誤差。以本文3.2m長(zhǎng)的船模為例，激流裝置與否會(huì)造成換算到實(shí)船的結(jié)果相差7~10%。因此，在進(jìn)行船模阻力試驗(yàn)時(shí)，必須采用激流裝置。（3）稱重：按船?？s尺比的要求計(jì)算船模的排水量，并進(jìn)行稱重，根據(jù)稱重結(jié)果加壓載，以滿足試驗(yàn)所要求的排水量和吃水。（4）安裝：船模安裝到拖車(chē)上，應(yīng)使其縱中剖面與前

81、進(jìn)方向一致，拖力作用線應(yīng)位于縱中剖面內(nèi)其作用點(diǎn)在水線附近的位置上并保持水平。試驗(yàn)過(guò)程中的進(jìn)退，縱搖和升沉運(yùn)動(dòng)應(yīng)都不受限制。二、測(cè)量數(shù)據(jù)船模阻力試驗(yàn)要求測(cè)量記</p><p>　　3.1.3、本次試驗(yàn)所用器材和試驗(yàn)池情況 </p><p>　　(1) 電測(cè)式阻力儀</p><p>　　本次試驗(yàn)應(yīng)用的是電測(cè)式阻力儀R47, 阻力測(cè)力儀R47被設(shè)計(jì)用于測(cè)量船模在波浪或

82、靜水中的阻力。船模的水平速度與拖車(chē)在拖拽方向上的速度要一致。船模要緊固在拖車(chē)上，但船模在縱向傾斜和吃水上是自由的。傾斜角度、吃水狀況和阻力大小是可測(cè)量的。</p><p>　　當(dāng)阻力測(cè)力儀與拖車(chē)想連接時(shí)，船?？梢杂袡M傾、艏搖的角度。</p><p>　　阻力平衡上限被設(shè)計(jì)于20kn（1kn=1千克力=9.80065N），允許短時(shí)間內(nèi)超過(guò)上述額定甚至達(dá)到30kn，特別是在剎車(chē)或加速時(shí)。振動(dòng)能

83、導(dǎo)致水動(dòng)力載荷由于過(guò)載加上振動(dòng)振幅形成的載荷波峰不得超過(guò)50kn。測(cè)量與載荷成正比?？紤]到精確計(jì)算阻力的可能性，其它設(shè)備（發(fā)電器等）測(cè)量系統(tǒng)仍傳遞著正確的波峰值。</p><p>　　因?yàn)闇y(cè)量單元R47也在是船模在前進(jìn)方向上保持筆直航行（也就是其限制艏搖和阻止船模的橫傾）。由船模水平縱向軸線和垂直軸線產(chǎn)生的作用于設(shè)備的扭力，這些由船模引起的扭力應(yīng)不超過(guò)10kpm，以免對(duì)滾軸和導(dǎo)軌破壞。</p>&l

84、t;p>　　支持桿的垂直拖拉導(dǎo)向時(shí)所能承受的有效沖擊數(shù)值為400mm，這一數(shù)值由線形電位計(jì)測(cè)得。</p><p>　　縱傾角的數(shù)值允許在正負(fù)30o之間，這一數(shù)值由旋轉(zhuǎn)的sin或cos函數(shù)編碼器角度傳感器Raw36A-90測(cè)得（參見(jiàn)附屬的線路圖和數(shù)據(jù)表格）。</p><p>　　拖拉導(dǎo)向裝置和船模附近的重量應(yīng)在7.3kg，這不包括與R-47-1-10連接的連接板重量1.02kg。如果R

85、47被要求用于輕型船模，那么R47的可動(dòng)部件大部分得是鋁制的，于是可動(dòng)部件的重量就大約在3.5kg，同時(shí)用于相應(yīng)連接板重為0.5kg。</p><p>　　裝載單元的靈敏度在正負(fù)1mv/v，在20千克力范圍內(nèi)，相應(yīng)的一個(gè)明顯伸長(zhǎng)率在+2000pm/m左右。裝載單元確切的數(shù)值可以從相應(yīng)的數(shù)值表里讀取。</p><p>　　(2)動(dòng)態(tài)信號(hào)測(cè)試分析系統(tǒng)</p><p>　

86、　DH5920/22動(dòng)態(tài)信號(hào)測(cè)試分析系統(tǒng)包含動(dòng)態(tài)信號(hào)測(cè)試所需的信號(hào)調(diào)理器（應(yīng)變、振動(dòng)等調(diào)理器）、直流電壓放大器、抗混濾波器、A/D轉(zhuǎn)換器、緩沖存儲(chǔ)器以及采樣控制和計(jì)算機(jī)通訊的全部硬件，并提供操作方便的控制軟件及分析軟件，是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)、智能化的動(dòng)態(tài)信號(hào)測(cè)試分析系統(tǒng)。系統(tǒng)對(duì)應(yīng)變能力及力、壓力、扭矩、荷重、溫度、位移、速度、加速度等物理量進(jìn)行自動(dòng)、準(zhǔn)確、可靠的動(dòng)態(tài)測(cè)試和分析，是工礦企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)及高等院校在研究、設(shè)計(jì)、檢測(cè)、生產(chǎn)和施工中進(jìn)

87、行非破壞性動(dòng)靜態(tài)應(yīng)變、振動(dòng)、沖擊及各種物理量測(cè)試和分析的一種重要工具。</p><p><b>　　技術(shù)指標(biāo)：</b></p><p>　　系統(tǒng)準(zhǔn)確度：小于0.5%（F.S）（預(yù)熱1小時(shí)后測(cè)量）</p><p>　　系統(tǒng)穩(wěn)定度：0.1%/小時(shí)</p><p>　　準(zhǔn)確度：a.一次積分：不確定度＜3% b.二次積分

88、：不確定度＜5%</p><p><b>　　（3）拖曳水池</b></p><p>　　浙江海洋學(xué)院拖曳水池全長(zhǎng)130m，寬6m，深3.5m，拖車(chē)最高速度6.5m/s。駁船模型縮尺比λ=12.5，實(shí)船及船模設(shè)計(jì)載況狀態(tài)的主尺度參數(shù)列于表1、表2。</p><p>　　圖1 浙江海洋學(xué)院船模拖曳水池</p><p>　　

89、3.1.4、實(shí)驗(yàn)實(shí)船和船模的數(shù)據(jù)</p><p>　　表1 實(shí)船主尺度參數(shù)</p><p>　　表2 船模主尺度參數(shù)</p><p>　　3.2、本次試驗(yàn)的過(guò)程、方法。</p><p>　　3.2.1、實(shí)驗(yàn)過(guò)程</p><p>　　試驗(yàn)采用木制船模，在艏垂線后1/20垂線間長(zhǎng)處安裝1mm的激流絲，阻力試驗(yàn)按要求做了三個(gè)

90、載況（設(shè)計(jì)載況狀態(tài)和壓載載況狀態(tài)及超載載況），阻力試驗(yàn)的船模外型見(jiàn)圖2~4。船模壓載到設(shè)計(jì)載況見(jiàn)圖5</p><p><b>　　圖2 木制船模</b></p><p><b>　　圖3 船模首部</b></p><p><b>　　圖4 船模尾部</b></p><p>

91、　　圖5 船模設(shè)計(jì)載況吃水狀態(tài)</p><p>　　試驗(yàn)過(guò)程中，船模通過(guò)R47阻力測(cè)量?jī)x與拖車(chē)相連，測(cè)量記錄水池溫度、拖車(chē)速度、以及船模阻力。所有阻力測(cè)量值經(jīng)過(guò)阻塞效應(yīng)修正，獲得開(kāi)敞水域條件下的模型阻力值。阻力試驗(yàn)布置如圖6所示。</p><p>　　圖6 靜水阻力試驗(yàn)布置</p><p>　　3.2.2、實(shí)驗(yàn)的換算方法及公式</p><p&

92、gt;　　實(shí)船總阻力換算采用傅汝德法。船模總阻力Rtm分成兩個(gè)部分，即摩擦阻力和剩余阻力。摩擦阻力計(jì)算采用1957-ITTC公式：</p><p>　　= （1）</p><p>　　=m S mVm2 （2）</p><p>　　= （3）&

93、lt;/p><p>　　= （4）</p><p>　　其中為濕表面積，m 為船池水密度， 為模型雷諾數(shù)，為池水的運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)。</p><p>　　船?？傋枇ο禂?shù)可根據(jù)下式計(jì)算：</p><p>　　= （5）</p><

94、p>　　船模剩余阻力 及其剩余阻力系數(shù)可根據(jù)下式計(jì)算：</p><p>　　=- （6）</p><p>　　= （7）</p><p>　　實(shí)船在對(duì)應(yīng)速度的剩余阻力值可直接換算如下：</p><p>　　=

95、 （8）</p><p>　　實(shí)船的摩擦阻力系數(shù)仍按1957-ITTC公式計(jì)算，并可依下式得到實(shí)船的摩擦阻力值：</p><p>　　=（+） （9）</p><p>　　= （10）</p><p>　　其中，為15°C條件下的淡水密度，為船

96、?？s尺比， 為實(shí)船速度，= 為表面粗糙度修正。</p><p>　　實(shí)船自身對(duì)應(yīng)處的總阻力系數(shù)及總阻力為：</p><p>　　= (11)</p><p>　　=+ （12）</p><p>　　實(shí)船裸船體有效功率根據(jù)下式計(jì)算：</p&g

97、t;<p>　　= （13）</p><p>　　實(shí)船靜水有效功率根據(jù)下式計(jì)算：</p><p><b>　　= </b></p><p>　　4、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與結(jié)果分析</p><p><b>　　4.1、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表</b&g

98、t;</p><p>　　未經(jīng)阻塞效應(yīng)修正的42米級(jí)漁船設(shè)計(jì)載況吃水狀態(tài)靜水阻力分析結(jié)果如下表3所示：</p><p>　　表3 靜水阻力分析結(jié)果（設(shè)計(jì)載況狀態(tài)）</p><p>　　經(jīng)阻塞效應(yīng)修正的42米級(jí)漁船設(shè)計(jì)載況吃水狀態(tài)靜水阻力分析結(jié)果如下表4所示：</p><p>　　表4 阻塞效應(yīng)修正靜水阻力分析結(jié)果（設(shè)計(jì)載況狀態(tài)）</p&

99、gt;<p>　　注：試驗(yàn)水溫為26.3℃；附體阻力與空氣阻力分別取裸船體阻力的2%和2%。</p><p>　　4.2、經(jīng)阻塞效應(yīng)修正的船模阻力曲線和實(shí)船有效功率曲線分別見(jiàn)圖7、圖8。</p><p>　　圖7 船模阻力曲線</p><p>　　圖8 實(shí)船有效功率曲線</p><p>　　42米級(jí)漁船在設(shè)計(jì)航速 Kn時(shí)，

100、在設(shè)計(jì)載況下實(shí)船裸船體有效功率為235.8KW，考慮附加阻力后的實(shí)船靜水有效功率為245.3KW。</p><p>　　4.3、實(shí)驗(yàn)誤差分析</p><p>　　本文對(duì)試驗(yàn)存在的誤差做了相應(yīng)的分析以下小結(jié)幾點(diǎn)：</p><p>　　船模設(shè)計(jì)與加工存在誤差，雖然是按著實(shí)船的型線按著一定的比例加工的，但畢竟在加工過(guò)程中會(huì)存在一定誤差。</p><p&

101、gt;　　拖曳水池設(shè)備條件的誤差，有阻力儀的精確度、國(guó)標(biāo)砝碼的精度、摩擦力影響等具體的情況都會(huì)造成偏差。</p><p>　　阻力試驗(yàn)的誤差在拖車(chē)拖拽試驗(yàn)的進(jìn)行過(guò)程中，由水溫的測(cè)量精度、阻力儀精度、激流的效果、拖車(chē)的速度精度等產(chǎn)生的誤差。</p><p>　　試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與換算處理中，讀數(shù)誤差個(gè)個(gè)讀數(shù)的精確度不同與計(jì)算誤差，繪制圖型方法等產(chǎn)生的誤差。</p><p&g

102、t;　　浙江海洋學(xué)院拖車(chē)水池動(dòng)態(tài)信號(hào)測(cè)試分析系統(tǒng)有一定的精度，相應(yīng)數(shù)據(jù)偏差在3%左右。</p><p>　　拖車(chē)速度不準(zhǔn)確是造成誤差的主要原因，本次實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)出相應(yīng)誤（偏）差在3%左右，位于5%以下當(dāng)屬正常。 </p><p>　　穩(wěn)速范圍：V=0.1~6.5m/s，拖車(chē)系統(tǒng)運(yùn)行不夠穩(wěn)定，當(dāng)速度達(dá)到3以上時(shí)明顯偏差變大，重復(fù)性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)偏差較大，在5%左右。</p><p

103、>　　4.4、實(shí)驗(yàn)照片記錄</p><p>　　圖7 船速為V = 0.582m/s時(shí)的航行狀</p><p>　　圖8 航速V = 1.309m/s時(shí)的航行狀態(tài) 船首</p><p><b>　　圖9 船尾</b></p><p>　　圖10 航速V = 1.891m/s時(shí)的航行狀態(tài)

104、 船首</p><p><b>　　圖11 船尾</b></p><p><b>　　5、結(jié)論與展望</b></p><p><b>　　5.1、結(jié)論</b></p><p>　　本文順利運(yùn)用浙江海洋學(xué)院拖曳水池實(shí)驗(yàn)室完成此次試驗(yàn)。實(shí)施過(guò)程中都遇到了很多困難。在指導(dǎo)老師和試

105、驗(yàn)室老師的幫助下都得到了很好的解決。</p><p>　　本次試驗(yàn)從上午九點(diǎn)開(kāi)始，下午五點(diǎn)結(jié)束，歷時(shí)一個(gè)工作日。試驗(yàn)數(shù)據(jù)在控制的誤差范圍之內(nèi)。數(shù)據(jù)的后期處理，驗(yàn)算無(wú)誤。得出實(shí)船在設(shè)計(jì)航速 Kn時(shí)，在設(shè)計(jì)載況下實(shí)船裸船體有效功率為235.8KW，考慮附加阻力后的實(shí)船靜水有效功率為245.3KW。為漁船的進(jìn)一步的進(jìn)行型線優(yōu)化，螺旋槳設(shè)計(jì)，主機(jī)功率選擇提供了重要的參考數(shù)據(jù)。</p><p>　　

106、總之，本次試驗(yàn)結(jié)果對(duì)漁船的螺旋槳設(shè)計(jì)，主機(jī)功率設(shè)計(jì)等性能的進(jìn)一步研究具有重要的意義！</p><p><b>　　5.2、展望</b></p><p>　　本次試驗(yàn)步步小心，以求最大限度地減小測(cè)量誤差。</p><p>　　將本次試驗(yàn)得到了實(shí)船有效功率曲線，由此可以根據(jù)此數(shù)據(jù)選擇合適的螺旋槳和主機(jī)功率。因此實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度十分重要，由此可以看出浙江

107、海洋學(xué)院拖曳水池設(shè)備條件還需要進(jìn)一步改善，以達(dá)到能夠繪制更準(zhǔn)確的船模和實(shí)船有效功率曲線和國(guó)際接軌，來(lái)建立自己的優(yōu)良船型設(shè)計(jì)圖譜。精度達(dá)到了就能作出更多高質(zhì)量的試驗(yàn)，以來(lái)研究船舶阻力的不同幾何特性參數(shù)對(duì)其水動(dòng)力性能的影響，對(duì)改進(jìn)和優(yōu)化船舶線型性能提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)做出貢獻(xiàn)。</p><p>　　同時(shí)船模靜水阻力試驗(yàn)又是螺旋槳敞水試驗(yàn)和自航試驗(yàn)的基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)的整體精度提高了，不僅能提高螺旋槳敞水試驗(yàn)的精確度，而且能提高船模單

108、槳自航試驗(yàn)和船模雙槳自航試驗(yàn)試驗(yàn)精度，以來(lái)帶動(dòng)浙江省船舶科研自主能力，提高浙江海洋學(xué)院船舶研究方面在省內(nèi)以及省外的知名度。</p><p><b>　　[參考文獻(xiàn)]</b></p><p>　　[1] 應(yīng)業(yè)炬,趙連恩.船舶快速[1]應(yīng)業(yè)炬,趙連恩.船舶快速性,人民交通出版社,2007.</p><p>　　[2] 張文斌.近代船用螺旋槳理論研究

109、方向簡(jiǎn)述[J].船舶設(shè)計(jì)通訊,2007,2:38-42.</p><p>　　[3] 王國(guó)強(qiáng),董世湯.船舶螺旋槳理論與應(yīng)用[M].哈爾濱:哈爾濱工程大學(xué)出版社,2005.</p><p>　　[4] 王言英.船用螺旋槳理論及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J].大連理工大學(xué)學(xué)報(bào),2006,46(2).</p><p>　　[5] 李圣增,李進(jìn)科,秦華.水中COD測(cè)量不確定度的評(píng)定[

110、J].中國(guó)計(jì)量,2008,(01).</p><p>　　[6] 靳偉,萬(wàn)德成.三維螺旋槳粘性流場(chǎng)的數(shù)值模擬[C].第二十屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)文集,2007.</p><p>　　[7] 楊將新,茅健,曹衍龍,徐旭松.基于新一代GPS體系的直線度不確定度研究[J].計(jì)量學(xué)報(bào),2008,(01).</p><p>　　[8] 閆蕊,閆吉昌.不確定度在質(zhì)量控制中的應(yīng)用[

111、J].中國(guó)計(jì)量,2008,(06).</p><p>　　[9] 王言英.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì).大連工學(xué)院出版社.1992年.</p><p>　　[10] 盧曉華.標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在化學(xué)測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定中的應(yīng)用舉例[J].中國(guó)計(jì)量,2008,(01)</p><p>　　[11] 李慎安.回收率及其不確定度[J].中國(guó)計(jì)量,2007,(01)</p><p&g

112、t;　　[12] 陳瑋琪,李定尊,郭圣汗.B3-50槳敞水試驗(yàn)及其不確定度分析報(bào)告.中國(guó)船舶科學(xué)研究中心科技報(bào)告,No.9825,1998</p><p>　　[13] 柯瑞華,胡曉燕.化學(xué)分析測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定中若干問(wèn)題的論述[J].中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化, 2006,(04).</p><p>　　[14] Shen Hongcui, He Moqin, Zhou Yi. Uncertainty

113、 Analysis of Resistance Test. Journal of ship Mechanca.Vol.3 No.6 Dec.1999.</p><p>　　[15] Uncertainty Analysis for Experimental Fluid Dynamics. The Resistance Committee Final Report and Recommendation to the

114、 ITTC.</p><p>　　[16] STERN F,MUSTE M,BENINATI M L,EICH2IN GER W E.Summary of experimental uncertainty as2sessment methodology with example[R].IIHR TechnicalReport,1999.</p><p>　　[17] YAO Hui-zhi

115、, SHEN Hong-cui Development and Experimental Study of a New Submarine Guide Vane Propeller System China Ship Scientific Research Center,Wuxi 214082, China.</p><p><b>　　致謝</b></p><p>

116、　　本文的工作是在我的導(dǎo)師郭老師悉心指導(dǎo)下完成的，從論文的選題、理論指導(dǎo)以及論文的撰寫(xiě)和修改，每一步都傾注著導(dǎo)師的心血。在這段時(shí)間里，師生間結(jié)下了深厚的情誼。導(dǎo)師淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、開(kāi)放的學(xué)術(shù)思想、平易近人的作風(fēng)、樸實(shí)真誠(chéng)的做人準(zhǔn)則、高度的工作責(zé)任感和積極樂(lè)觀的人生態(tài)度使我受益非淺，從他那里我學(xué)到了許多有益的思想方法和寶貴的經(jīng)驗(yàn)，并將終生影響我的學(xué)習(xí)、工作和生活。</p><p>　　同時(shí)感謝船舶與建筑學(xué)

117、院水動(dòng)力試驗(yàn)室俞老師在試驗(yàn)方面對(duì)我辛勤指導(dǎo)和耐心教誨！</p><p>　　飲水思源，師恩難忘，再次對(duì)導(dǎo)師曾給予的學(xué)術(shù)上的指導(dǎo)，生活上的關(guān)心致以最衷心的感謝！</p><p>　　感謝與我朝夕相伴船舶(1)班的同學(xué)，在學(xué)術(shù)上和生活上的關(guān)心和幫助。是他們讓我的生活多彩多姿，祝他們?cè)谖磥?lái)的日子里，不斷取得輝煌的成就。</p><p>　　感謝我的家人對(duì)我的全力支持，感謝