[发明专利]一种喷水推进船模阻力成分分析方法

权利要求书

1.一种喷水推进船模阻力成分分析方法，其特征在于：首先，进行裸船体的阻力试验；接着，进行自航试验，找到给定航速下自航点的喷水推进装置的转速；然后，安装L型喷口，特定航速下喷水推进装置以自航点转速运行，测船体的总阻力，同时采用PIV技术测获流区流场，换算进口纵向动量；最后，以总阻力减去裸船体阻力以及进口纵向动量，得到喷水推进装置工作时抽吸作用使船体增加的阻力，从而将喷水推进船模在自航状态下的各阻力成分区分开来，得到对应自航点推进器工作时对船体阻力的影响。

2.根据权利要求1所述的喷水推进船模阻力成分分析方法，其特征在于：喷水推进船舶航行时，船体阻力分为船体自身阻力以及喷水推进装置工作对船体的影响两部分。

3.根据权利要求2所述的喷水推进船模阻力成分分析方法，其特征在于：所述船体自身阻力通过裸船体的阻力试验获得。

4.根据权利要求2所述的喷水推进船模阻力成分分析方法，其特征在于：所述喷水推进装置工作对船体的影响，借助L型喷口装置通过间接的方法获得。

5.根据权利要求4所述的喷水推进船模阻力成分分析方法，其特征在于：所述L型喷口装置用于喷水推进船模阻力试验，连接在喷水推进装置的后端，使水流的喷射方向由纵向变为横向。

6.根据权利要求1所述的喷水推进船模阻力成分分析方法，其特征在于：在带有L型喷口的阻力试验中，针对特定航速，使喷水推进装置以该航速下的自航点转速工作，测量船体总阻力。

7.根据权利要求1所述的喷水推进船模阻力成分分析方法，其特征在于：所述总阻力包括裸船体阻力、推进器工作使船体增加的阻力、喷水推进装置的阻力三部分。

8.根据权利要求7所述的喷水推进船模阻力成分分析方法，其特征在于：所述喷水推进装置的阻力通过进口和出口纵向动量差获得。

9.一种采用权利要求1所述的喷水推进船模阻力成分分析方法，以装备4台相同喷水推进装置的高速水面船舶作为分析对象，其特征在于，具体步骤为：

步骤一，进行常规阻力模型试验，即在喷水推进装置进口和喷口均封闭的状态下完成阻力试验，船模长度5.5m，测得给定航速V1＝4.1m/s下的船模阻力R1＝260N；

步骤二，保持进口和喷口敞开状态，在给定航速V1下，调节喷水推进装置转速，根据强制力Fd找到该航速下的自航点对应转速N1；

步骤三，在常规喷口后加装L型喷口，航速为V1，转速固定为N1，此时水流被L型喷口改变喷射方向由纵向改为横向，测此时船体阻力R1’＝440N，同时采用PIV方法测出获流区流场，换算出推进器进口的纵向动量Min；

在步骤三的状态下，由于L型喷口的纵向动量为零，进口的纵向动量Min为172N，则推进器的阻力为-Min，则R1’-Min＝268N为考虑了推进器工作时对船体表面流动影响的船体阻力，与裸船体阻力R1相比，R1’-Min-R1＝8N为推进器工作使得船体阻力增加的部分。

10.根据权利要求9所述的喷水推进船模阻力成分分析方法，其特征在于：所述L型喷口内径为常规喷口内径的1.5倍，转弯处设置导叶，通过法兰与船体尾封板以及常规喷口连接固定。