船模自航实验报告
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大连理工大学网络教育学院《船模性能实验》实验报告
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实验报告四
一、实验名称： 船模自航实验
二、实验目的：（1）分析各项效率及船尾伴流对螺旋桨效率的影响和螺旋桨工作
时对船舶阻力的影响，为螺旋桨设计提供资料；
（2）预报实船性能。即通过实验给出主机功率、转速和船速之间的关系，得出
实船航速预报，验证设计的船舶是否满足任务书中要求的航速；
（3）判断螺旋桨、主机、船体之间的配合是否良好。
三、实验原理：
1．简述船模自航实验的相似定律。
桨模的雷诺数超过临界雷诺数，傅汝德数相等，螺旋桨部分应满足进速系数
相等。
2．船模自航方法都有哪些？简述其中一种方法。
船模自航的方法有纯粹自航法和强迫自航法。强迫自航法是在某一船模速度
m
V
下，在船模运动方向上施加一系列的强制力Z，其中应包括DF在内，船模在
强制力和推力的共同作用下达到力的平衡，即在航速为mV的情况下，螺旋桨发
出的推力应满足下列条件： tmmRZtT)1(。
3．简述推进效率的各种成分。
敞水扭矩与船后扭矩的比值为相对旋转效率，船有效马力EP与螺旋桨推功
率TP比值称为船身效率r，加上敞水效率0和轴系摩擦引起的传递效率s，我
们可以列出各效率成分间的关系：
推进效率（式中：QPC—似是推进系数eP、DP—有效功率、收到功率）
12)1(2AbsbssDEssPVnQtTnQRVP
P
QPC
rhsbAsQQtnQTV0
0
0
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4．简述自航实验中的推力减额的概念。
螺旋桨发出的推力一部分用来克服船的阻力（不带螺旋桨时的阻力），而另一
部分则为克服阻力增额 ,习惯上将此称为推力减额。
四、实验内容：
（一）填写实验主要设备表
名称 说明（可填写设备大小、用途等内容）
电机等传动装置(可调电机转速) 调整电机转速
电测阻力仪 测量航向时的
自航动力仪 船舶自航提供动力
拖车 拖动船模
水池 提供船模字行实验的场所
（二）实验步骤：
1．自航实验速度一般取4个：以设计航速mV为基点，高于设计航速1个，低于
设计速度的2个。速度间隔为1.5-2kn。
2.强制力一般取5个：以摩擦阻力修正值DF为基点，上下各2个。即取强制力
为0、0.5 DF、DF、1.5 DF、2 DF。
3.实验。拖车达到相应速度时，调整螺旋桨电机转速，当船模达到力的平衡时，
测强制力、螺旋桨转速、推力和扭矩。
五、问题与思考：
1．船体对螺旋桨有哪些影响？
船在水中以某一速度V向前航行时，附近的水受到船体的影响产生运动，
其表现为船体周围伴随着一股水流，这股水流称为伴流或迹流。船后伴流的速度
场是复杂的，它在螺旋桨盘面各处的大小和方向不同。其产生的原因有以下三种：
船身周围的流线运动、水之粘性作用、船舶的兴波作用。
2．螺旋桨对船体有哪些影响？
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螺旋桨在船后工作时，由于它的抽吸作用，使桨盘前方的水流速度增大，根
据伯努利定理，水流速度增大压力必然下降，故在螺旋桨吸水作用所及的整个区
域内压力都要降低。
