螺旋槳敞水試驗報告

2022-08-15 04:03:02 字數 1826 閱讀 8025

一、實驗目的和意義

螺旋槳模型的敞水實驗是在迴圈水槽中測試螺旋槳模型單獨在水流條件下進行的效能試驗,是《船舶推進》課程在整個教學過程中的乙個重要環節,其目的:

1、 配合自航試驗分析船舶推進的各種效率成分,並預估實船推進效能

2、 分析比較各種螺旋槳設計方案的優劣,選擇效能最佳的螺旋槳

3、 進行螺旋槳系列試驗,將其結果綜合繪製成圖譜,供設計螺旋槳使用。

4、 根據螺旋槳試驗結果,進行螺旋槳理論的驗證,分析幾何引數對螺旋槳效能的影響規律。

二、模型試驗要求和準備工作

圖2.1 螺旋槳敞水試驗布置圖

1、槳模敞水試驗的相似定理:槳模和實槳滿足幾何相似、運動相似、動力相似才能將模型試驗資料應用在實槳上。

為避免縮尺影響過大,槳模試驗的雷諾數必須超過臨界值,螺旋槳的雷諾數根據2023年ittc會議推薦採用的下列定義式

其中0.75(半徑)處葉剖面的弦長(m)

螺旋槳的直徑()

螺旋槳的進速()

螺旋槳的轉速()

水的運動粘性係數()

根據2023年ittc會議建議,臨界雷諾數為。

2、為避免自由面興波和吸入空氣對槳效能產生不利影響,在槳模進行敞水試驗時,其浸沒與水中的深度應滿足,其中為槳軸中心線距水面的距離()。

3、敞水動力儀的流線罩與槳模安裝位置應有足夠大的距離,以避免因流線罩干擾的水流影響試驗結果。一般要求槳軸伸出在罩外的長度大於三倍槳模直徑。

4、螺旋槳軸端身在前面,其軸端平面對水流的干擾將影響進入槳面的水流,因此在試驗時應加裝導流罩帽。槳模後方也應裝有光順的過渡導流罩,以使將轂到槳軸的階梯處不致產生渦流。

5、螺旋槳動力儀在試驗前應作靜校驗,並應測量軸承摩擦損耗和槳軸在水中旋轉時的摩擦損耗和,以便對試驗結果進行修正。校驗時,將動力儀按照試驗要求裝載拖車上,在裝槳模的位置處安裝個假轂,其外形與槳轂相同,重量與槳模相近,可用銅或鉛製成,槳軸埋水深度按試驗要求放置。在要求的轉速下運轉動力儀,測量此時的摩擦損耗。

設定不同的水流速度,則可測得推力修正值。將測得之值繪成曲線備查。

6、對於螺旋槳模型的系列試驗要求有較高的精度,故在試驗前還應對動力儀進行動態校驗。其方法是將動力儀按試驗要求及浸水深度裝在水槽上,用乙個標準螺旋槳模型按照規程進行敞水試驗,其目的在於檢驗本次試驗結果與以前的資料是否一致,從而判斷儀器及安裝狀態是否正常。推力測量誤差要,扭矩測量誤差應,轉速誤差。

三、試驗程式

1、按照臨界雷諾數的要求,螺旋槳模型的試驗轉速應當盡可能高一些。但是還應考慮到動力儀量程的限制和水槽流速可能達到的最大進速,最後選定試驗轉速。

2、試驗時進速的變化範圍應從開始至推力為負值止。在此區間內選擇1015個速度點進行試驗。

3、保持螺旋槳轉速不變,使水流穩定在某乙個速度,同步測量下列資料:

螺旋槳轉速()、前進速度()、推力()、扭矩()。

4、 改變水流速度和轉速,重複下一組引數試驗。

四、試驗結果的處理

1、試驗中測量得到的推力和扭矩須經修正後方可使用。

螺旋槳推力 ()

螺旋槳受到的扭矩 ()

式中,為動力儀本身的摩擦損耗,應在靜校時確定,為軸承和浸在水中的槳軸的摩擦損耗,則為槳轂阻力和槳軸阻力所造成的推力修正值,前而已有說明。

2、試驗結果採用下列無因次係數表示:

螺旋槳進速係數

螺旋槳推力係數

螺旋槳扭矩係數

螺旋槳敞水效率

3、將試驗結果按上述公式計算出各個無因次係數,將算得的和繪成螺旋槳敞水特徵曲線,再按光順後的值計算並繪在同一張圖上。

圖4.1 某螺旋槳敞水效率曲線圖

五、原始實驗資料記錄及處理

轉速:n=482r/min

螺旋槳模型特徵曲線圖

六、實驗結果分析與總結

對轉螺旋槳敞水試驗技術

8.4.1 對轉螺旋槳敞水試驗技術 敞水試驗是研究螺旋槳在均勻流場中的工作特性。敞水試驗的目的是 1 進行系列模型槳試驗,建立螺旋槳設計圖譜 2 研究螺旋槳的不同幾何特性引數對其水動力效能的影響,為改進設計和優化設計提供試驗資料 3 提供模型自航試驗和實雷推進效能預報必要的敞水性證曲線。一 試驗方法...

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