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低速肥大成品油船阻力估算方法研究-加标注_张宝吉

低速肥大成品油船阻力估算方法研究-加标注_张宝吉

低速肥大成品油船阻力估算方法研究

张宝吉

(上海海事大学海洋环境与安全工程学院,上海201306)

提要以低速肥大型成品油船的船模阻力试验为依托,分别采用艾亚法、兰泼-凯勒法和Rankine源法来估算阻力性能,并绘制出有效功率随航速变化的曲线图,通过和试验值相比较,得出采用艾亚法来估算成品油船的阻力性能更有效的结论,为今后研究肥大船型的阻力性能提供有益的借鉴。

关键词肥大船型阻力估算

中图分类号U661文献标识码A

1引言

在船舶设计的初始阶段,主机的选型和功率的确定至关重要。由于已知参数较少,船体型线尚未确定,因此还不能用船模试验或其他方法来确定阻力,只能近似估算[1]。应用阻力近似估算方法所得的准确程度取决于设计船与母型船或设计船与各图谱所依据的船模系列之间的相似程度。为了尽可能提高近似估算的准确性,应该对估算方法的原始资料情况有所了解,有针对性地选择估算方法。

在应用某一估算方法时,一定要首先明确该方法所适用的船舶类型及有关参数的适用范围,计算结果的精度,取决于计算船与该方法给出的基本船型特征相近程度。当计算结果作为提供推进器的设计依据时,应尽量选用对问题考虑较精细的方法以获得尽量高的精度[2],[3]。研究针对给定的三艘成品油船分别采用艾亚法、兰泼)凯勒法和RanKine源法三种方法估算它们的阻力性能,并将估算结果和试验值相比较,确定哪种方法对于成品油船的阻力估算更有效。

2船模试验

2.1试验条件及测试仪器设备

大连理工大学船模试验水池是国际船模拖曳水池会议(简称ITT C)成员单位。水池尺度为160m @7m@3.7m(长@宽@水深),水池拖车速度范围为0.01~8m/s,速度精度为0.1%。

船模阻力值和自航强制力的测定用日本的电测式阻力仪测定,型号NS-30,阻力仪最大量程为10 kg(100N),测量精度为0.1%。记录系统由高速数据采集卡、放大器、工控机组成,将数据输入计算机分析计算。测得的试验数据稳定、可靠、精度高、重复性好。

螺旋桨敞水试验采用英国某公司产的敞水动力仪。试验前对上述有关仪器及传感器等均严格校验和标定。

研究试验数据的处理与换算全部由计算机完成。全部试验研究过程中,对各种状态均进行录像及照相。

3算例

16000t级成品油船、26000t级成品油船和50 000t级成品原油船是大连理工大学船舶CAD中心开发设计的经济性较好的一系列船型。该船型为单螺旋桨推进方式。其主尺度和船型参数如表1所示。

表1船型主要设计参数

设计参数

16000吨级

成品油船

26000吨级

成品油船

50000吨级

成品油船船总长(m)142.00171.87195.00

水线长(m)137.00164.00190.00

垂线间长(m)134.00166.90186.00型宽(m)23.2027.4034.00设计吃水(m)8.209.5011.50

方形系数0.7720.8010.817

排水量(t)201293507061069.0

浮心纵向位置 2.493L% 2.6L% 2.54L%

对三艘船型分别做了静水阻力试验,船模阻力试验方法是按国际ITT C试验规则进行。船模阻力试验数据换算至实船采用三因次换算法[4]。

C ts=C fs+C es+C w s+$C f

=C ts

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作者简介:张宝吉(1979-),男,博士。