[发明专利]一种双桨双舵船的船体对舵的整流系数确定方法

权利要求书

1.一种双桨双舵船的船体对舵的整流系数确定方法，其特征在于，所述方法包括：

制作双舵船的由船体模型和舵模型构成的船模，并对所述船模开展敞水舵水动力测试试验确定法向力系数；

在不同试验工况下对所述船模进行操纵性回转运动约束模试验并在每次操纵性回转运动约束模试验中获取当前试验工况下作用在所述船模上的左舵力和右舵力，不同试验工况的舵角、漂角以及角速度存在至少一个不同；

对所有左舵力和右舵力中属于每一类的所有舵力，对该类所有舵力分别进行无因次化处理得到无因次化舵力，并在相同漂角和角速度下，对无因次化舵力和舵角做拟合曲线确定线性部分直线的斜率和截距，根据所述斜率、所述法向力系数和所述截距确定相应漂角和角速度对应的中间变量；

基于角速度确定无因次回转角速度，基于漂角确定无因次侧向速度，对左舵力的各个中间变量分别相应于各自对应的无因次回转角速度和无因次侧向速度进行回归处理并根据回归系数计算得到船体对左舵的整流系数，对右舵力的各个中间变量分别相应于各自对应的无因次回转角速度和无因次侧向速度进行回归处理并根据回归系数计算得到船体对右舵的整流系数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对中间变量相应于无因次回转角速度和无因次侧向速度进行回归处理并根据回归系数计算得到船体对左右舵的整流系数，包括对于每一类舵力对应的各个中间变量：

按照-a·v′-b·r′的形式进行回归处理得到第一回归系数a和第二回归系数b，其中，r′为所述无因次回转角速度，v′为所述无因次侧向速度；

确定整流系数k＝b/a。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于角速度确定无因次回转角速度，基于漂角确定无因次侧向速度，包括：

确定所述无因次回转角速度r′＝r/L，确定所述无因次侧向速度v′＝sinβ，其中r为所述角速度，L为所述船模的长度，β为所述漂角。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述斜率、所述法向力系数和所述截距确定中间变量，包括：

根据所述斜率和所述法向力系数确定舵前来流速度比，所述舵前来流速度比为舵前来流速度与船模速度的比值；

确定所述截距为有效舵角；

根据所述舵前来流速度比和所述有效舵角确定所述中间变量为其中为所述舵前来流速度比且U_Rs表示舵前来流速度、U表示船模速度，δ_Rs表示所述有效舵角。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述拟合曲线的函数形式为则所述斜率为则所述根据所述斜率和所述法向力系数确定舵前来流速度比包括确定舵前来流速度比其中f_α为所述法向力系数，δ为舵角。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

在每次试验工况下测得的各个舵力表示为对舵力进行无因次化处理得到无因次化舵力为其中，ρ为水的密度，A为舵的面积；

则所述对无因次化舵力和舵角做拟合曲线，包括：

利用δ_Rs-δ代替sin(δ_Rs-δ)对所述无因次化舵力进行处理得到处理后的无因次化舵力为：

在相同漂角和角速度下，对处理后的无因次化舵力相对于舵角做所述拟合曲线。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定法向力系数，包括：

在进行敞水舵水动力测试试验时，确定舵的面积A、试验速度U_η和试验时的舵角δ_η和作用在所述船模的舵上的法向力F_η，根据如下公式计算得到所述法向力系数f_α为ρ为水的密度。