船舶推進演示文稿第1頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四§4.1螺旋槳的相似定理螺旋槳的推力是直徑，轉速，水的密度，水的運動粘性系數及重力加速度的函數為進行因次分析，將其寫成取質量M，長度L，時間T為基本變量，則有：比較因次得：這樣有：第2頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四該式后三項為無因次數，故推力系數可表示為：同理有：幾何相似的螺旋槳，函數f1，f2，f3必然相同。函數中1、為進速系數J，兩槳J相等表示運動相似；2、相當于雷諾數Rn（），Rn相同表示兩槳粘性力相似；3、相當于傅魯德數Fn（），Fn相同表示兩槳重力相似，主要與興波有關，實踐證明，當槳軸沉深hs>0.625D時，興波影響可不計，故當在水下足夠深度進行槳模試驗時，可不考慮Fn的影響。第3頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四如幾何相似的槳及槳模上述三參數相等，則水動力系數相等。當槳軸沉沒較深時：設實槳：Ds，ns，VAs，νs槳模：Dm，nm，VAm，ν

m由進速系數相等：由雷諾系數相等：故有：可見Tm及nm，VAm過大，試驗室中不可能實現。實際試驗時，只要求J相等，而由于雷諾數不同引起的差距稱為尺度效應。尺度比：第4頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四§4.2臨界雷諾數和尺度效應螺旋槳雷諾數：一、臨界雷諾數：漢堡水池試驗結果上海交大水池試驗結果第5頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四上海交大水池試驗結果試驗證明當后，水動力性能基本不變，故ITTC推薦螺旋槳雷諾數為第6頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四二、尺度作用及修正方法螺旋槳的雷諾數對推力影響不大，但對扭矩影響顯著，實槳與槳模在同一J時，尺度作用的修正方法：1、不修正；2、只修正KQ：

3、ITTC1978年推薦方法：其中：0.75R處的螺距比0.75R處的弦長與直徑比第7頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四而Kp為實槳表面粗糙度，一般取3.0*10-6米思考題：進行螺旋槳敞水試驗時應滿足什么條件？第8頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四§4.3敞水試驗方法及測量數據的表達當螺旋槳模型與實槳幾何相似，并在足夠深處和臨界雷諾數下進行試驗時，水動力性能只是J的函數，即一、敞水試驗設備及測試儀器第9頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四二、測量數據的表達螺旋槳敞水性征曲線螺旋槳系列試驗結果第10頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四

船模自航試驗及實船性能預報可解決的問題：1）預估實船性能，即給出PS，n及V之間的關系，驗證設計是否滿足任務書航速要求；2）判斷船－槳－機間的配合情況一、相似定理阻力試驗：槳模敞水試驗：自航試驗應同時滿足上兩條件：由幾何相似條件：第11頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四則：如則由于在船后滿足了進速系數相等的條件故有考慮到船槳間的影響：如，則從槳的結果看，船體阻力應存在模型與實船間三次方的關系，但在《船舶阻力》中知，時，這種關系不成立。第12頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四二、摩擦阻力的修正自航試驗中只有阻力中的摩擦阻力部分不滿足三次方關系，摩擦阻力修正值為：或試驗中，加一拖鞋力FD，槳模推力克服Rm－FD，相當于實槳克服總阻力Rs，如，則：修正的目的是使槳模與實槳的載荷相當，以便由自航試驗結果估算實船推進性能。三、自航試驗概述試驗中，對Vm，Rm已由阻力試驗測得，nm，Tm，QB由動力儀測得，強制力Z由阻力儀測得第13頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四兩種試驗方法：

1、純粹自航法：使Z＝FD，保持船模速度與拖車速度相等，但難于調整；2、強制自航法：對某一航速加5個強制力，Z1＝0，Z2＝0.5FD，Z3＝FD，Z4>FD，Z5>Z4，在Vm下進行5次試驗，