式中： — — 实船自航点对应的带附体的船模阻 !!—
! ! " "% $ % ! ! " "% " "’
（9）
由 （’） 减 （%） 和由 （’） 减 （#） 分别有 （’ " $ ) ）( % #（ "% " "# $ # ) & ’ " $&） （’ " $ &% ）$ # ) （’ " & ) $ ) ） （1） " % # &% （’ " $ ) ） "’ " "# $ % #（ ( #) & ’ " $&） （’ " $ )’ ）$ % #（ （6） " # )’ & ’ " && $&） 与 （6） 相加可得 由 （1） （’ " $ ) ） "’ ( "% " % "# $ 0 #（ ( % #) & ’ " $&） （’ " $ &% ）" # )’ （’ " $ )’ ） " % # &% （’ " & ) $ ) ） $ % #（ ( #) & ’ " && $&） （2） 反映了两倍的三桨自航试验时的有 方程 （2） 效推力减去边桨和中桨间无相互干扰时的三个桨 的有效推力， 则边桨和中桨相互干扰时的有效推 力增量为 （’ " $ ) ） ( #) !# : $ % #（ & ’ " $&） （’ " $ &% ）" # )’ （’ " $ )’ ）（8） " % # &% 可理解为三桨有效推力加上边 因此方程 （ 2） 桨和中桨相互干扰时的推力增量， 相当于三桨在 推力减额分数发生变化时所克服的 “总阻力” ， 而 此时的边桨和中桨所克服的阻力分别为 "’ " "# 和 "% " "# ， 此时中桨和边桨的阻力分配系数为 % )% $ % &% "% " "# "% ( "’ " % "#
收稿日期 作者简介
())&$)&$)! 谭廷寿 （!%&" F ） ， 男， 博士， 副教授
航点处按同转速、 同航速， 分别测量双桨和单桨的 推力、 转矩与强制力， 则三桨、 双桨和单桨自航时
()
三桨船船模自航试验分析— — —谭廷寿
陈宾康
需分别满足下面的平衡条件 （’ " $ ) ） 三桨： ! ! " " # $ % #（ ( #) & ’ " $&） 双桨： （’ " $ &% ） ! ! " " % $ % # &% （’ " $ )’ ） 单桨： ! ! " " ’ $ # )’ 力； — — 三桨自航试验时的强 "# 、 #& 、 #)、 $&、 $)— 制力 （等于摩擦阻力 修正值） 、 边桨推力、 中桨推力、 边桨推力 减额分数、 中桨推力 减额分数； — — 双桨自航试验时强制力、 边 "% 、 # &% 、 $ &% — 桨推 力、 边桨推力减额分 数； — — 单桨自航试验时强制力、 中 "’ 、 # )’ 、 $ )’ — 桨推 力、 中桨推力减额分 数。 这里认为左右边桨的推力减额分数相同， 应 保证螺 旋 桨 模 型 的 加 工 精 度 （如 误 差 小 于 * + ’ ， 其敞水性征曲线将基本相同， 其次左右桨的 !!） 推力测 量 值 应 基 本 相 同 （误 差 应 控 制 在 ’*, 以 内） ， 否则应考虑是否螺旋桨的安装有问题。表 ’ 为相当实船自航点的船模三桨、 双桨和单桨自航 时的推力和强制力测量值， 其中边桨推力为左右 桨推力之平均值。
’0 + ’* %* + *# %6 + 9* #2 + #% ’1 + 96 %% + ’8 %2 + 60 #8 + 11 ’’ + 19 ’9 + 8# %’ + 28 #’ + 6* #’ + #’ #8 + 0* 99 + *2 6# + 82
"’ " "# $ "% ( "’ " % "#
为了得到三桨船每个桨的推力减额分数， 首 先需要确定每个桨克服的阻力， 根据表 ’ 所得到 的测量数据， 可采用下面的方法确定每个桨克服 的阻力。首先由 （%） 与 （#） 相加得到
船海工程
（总第 #45 期） !++- 年第 - 期
边桨的阻力分配系数分别是 ! ! " ! # $ ! ! % 时， 中桨的阻力分配系数分别是 " ’# 和 " ’! ， " &# 和 " &! ， 当负荷 # ( ) $ * $ ! % 时， 有 # (# ) # ( $ !#% ， # (! ) # ( " !#% ， （##） # ( ) + , - .（ # (# " # (! ） 三桨实际状态的负荷正好是负荷 # (# 和 # (! 的平均值， 采用线性内插方法可得负荷为 # ( 的 边桨和中桨的阻力分配系数 " & 和 " ’ " ’ ) + , - .（ " ’# " " ’! ） " & ) + , - .（ " &# " " &! ） "& " "’ ) # 于是由下式可解出边桨和中桨的推力减额分 数 && 和 &’ （ $ * $ !% ） ! #（ & # $ & & ）) " & . （# $ & ’ ）) " ’ .（ $ * $ !% ） #’ （#%） （#!）
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三桨船自航试验及分析方法
为了便于阐述和分析， 以一艘三桨船为例， 该
船是航行于长江上游的超浅吃水三尾三桨船， 专 门用来运输三峡大坝的大型发电机， 设计航速要 求大于 !G H<I;， 由于吃水太浅， 双桨船不能满足 要求， 只能采用三桨的推进方式。 自航试验采用强迫自航试验方法， 选取 * 个 船模试验速度 !" 分别为! , ’!&、 ! , &)(、 ! , "%)、 ! , G#G 相应的实船速度 !# J !*、 <I2， !"、 !G、 () H<I;。试 验时船后螺旋桨的推力 $ 和转矩 % 用应变式动 力仪测量， 强制力 & 用机械式阻力仪测量。实船 自航点对应的摩擦阻力修正值按常规自航试验方
航试验分析难以进行。本文提出了一个确定阻力分配系数的方法， 试验分析结果说明本方法是合理的。 关键词 中图分类号 +""! , ’!’
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表! 项 三桨、 双桨和单桨自航试验测量值 目 ’0 ’ *1* 数 ’1 ’ %#2 值 ’2 ’ 0#* %* ’ 16#
（’ " $ &% ）( # )’ （’ " $ )’ ） % ! ! " "% " "’ $ % # &% （0） 方程 （0） 可理解为边桨和中桨之间无相互干 扰时， 三个桨所克服的阻力， 且边桨和中桨克服的 定义中桨和边桨 阻力分别为 ! ! " "% 和 ! ! " "’ ， 的阻力分配系数 % )’ $ % &’ ! ! " "’ % ! ! " "% " "’ （’） （%） （#）
船海工程
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