船模試驗(yàn)解析

1、船模試驗(yàn)解析學(xué)習(xí)單位：基本設(shè)計(jì)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(jì)流程船模試驗(yàn)簡(jiǎn)介船模試驗(yàn)清單程式驗(yàn)證船模試驗(yàn)資料解析結(jié)論工作內(nèi)容資料統(tǒng)整l建立船模試驗(yàn)資料庫(kù)檢驗(yàn)準(zhǔn)確性l驗(yàn)證船模試驗(yàn)資料分析與討論l解析船模試驗(yàn)資料l歸納參數(shù)特性基本設(shè)計(jì)流程根據(jù)程式與經(jīng)驗(yàn)來(lái)檢討和推定L, B, D, (d) Cb船東基本要求-設(shè)計(jì)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(yàn)(驗(yàn)證船速馬力性能)船模試驗(yàn)簡(jiǎn)介船模試驗(yàn)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(yàn)，皆在靜水中進(jìn)行，依HSVA船模試驗(yàn)報(bào)告分類如下：l 船模試驗(yàn)阻力試驗(yàn)自推試驗(yàn)油墨試驗(yàn) 船模試驗(yàn)簡(jiǎn)介(續(xù))阻力試驗(yàn)l目的：藉由測(cè)量船模在不同船速下所對(duì)應(yīng)的拖力，並推算成實(shí)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(yàn)簡(jiǎn)介(續(xù))自推試驗(yàn)l目的：測(cè)量船模在不同船速下自推時(shí)，螺槳對(duì)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(duì)效率 ，並推算實(shí)船推進(jìn)效

3、率與DHP值。油墨試驗(yàn)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(bào)告編號(hào)編號(hào)/日期日期HSVA 船模編號(hào)船模編號(hào)船模版次船模版次螺槳編號(hào)螺槳編號(hào)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(yàn)清單船模試驗(yàn)清單(續(xù))船模試驗(yàn)清單(續(xù))統(tǒng)計(jì)船型統(tǒng)計(jì)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(jì)吃水)、ds(最大吃水)、db(壓載吃水)。共進(jìn)行95組船模試驗(yàn)結(jié)果之解析。程式驗(yàn)証目的l驗(yàn)證HSVA船模試驗(yàn)報(bào)告的正確性。使用參數(shù)l輸出馬力誤差度：%100HSVAHSVACSBCPDPDPD

4、程式驗(yàn)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(yàn)證(續(xù)) 貨櫃輪壓載吃水的PD誤差度幾乎都比設(shè)計(jì)吃水及最大吃水大程式驗(yàn)證(續(xù)) 肥胖船壓載吃水的PD誤差度幾乎都比設(shè)計(jì)吃水及最大吃水小船模試驗(yàn)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(guò)去海軍係數(shù)範(fàn)圍比較(同CB情況)從統(tǒng)計(jì)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(tái)船實(shí)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(zhàn)總阻平均約7%l載貨吃水風(fēng)阻佔(zhàn)總阻平均約5%3.風(fēng)阻力(續(xù))l壓載吃水風(fēng)阻佔(zhàn)總阻

6、平均約46%l載貨吃水風(fēng)阻佔(zhàn)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(yàn)報(bào)告船速範(fàn)圍過(guò)少，使程式誤差度增大，故無(wú)法看出K值主要落點(diǎn)。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(shí)驗(yàn)報(bào)告中，我們驗(yàn)證了此份報(bào)告的可信度，並且藉由報(bào)告中的數(shù)據(jù)，獲得了以下幾項(xiàng)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?yàn)樨洐檾?shù)需求增加，上構(gòu)越來(lái)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(lái)船隻的海軍係數(shù)多數(shù)增加，顯示船隻總體性能的提升。