為了研究大型集裝箱船不同裝載形式下上層建筑的阻力特性,以14 000箱集裝箱船為對象進行空載吃水和設(shè)計吃水2種工況的風(fēng)洞試驗,得到其在水面以上建筑物的橫向阻力系數(shù)、縱向風(fēng)阻系數(shù)和力矩系數(shù)。試驗結(jié)果表明:隨著風(fēng)向角的不斷增大,2種工況的縱向風(fēng)阻力系數(shù)都呈現(xiàn)正弦曲線的變化規(guī)律,同時存在2個方向相反的阻力峰;橫向風(fēng)阻力系數(shù)則呈拋物線變化規(guī)律,并且在受到正橫風(fēng)時設(shè)計吃水的風(fēng)阻系數(shù)較大,同時其力矩系數(shù)也明顯較大,由于集裝箱船結(jié)構(gòu)重心處于舯后位置,偏航力矩并不完全遵循正弦曲線變化規(guī)律。 

【文章來源】：艦船科學(xué)技術(shù). 2020,42(19)北大核心

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

試驗?zāi)Ｐ图白鴺?biāo)系Fig.1Testmodelandcoordinatesystem1.2風(fēng)洞試驗

indforcesandmomentsactingonships[C]//MiniSymposiumonPredictionofShipmanoeuvringPerformance.Tokyo:JapanMarineDynamicsResearchSub-Committee,2001:8392.[9]HADDARAMR,GUEDESSoaresC.Windloadsonmarinestructures[J].MurineStructures,1999,12:199–209.[10]圖3不同風(fēng)向角下縱向風(fēng)阻系數(shù)曲線Fig.3Longitudinalwindresistancecoefficientcurvesunderdifferentwinddirection圖4不同風(fēng)向角下橫向風(fēng)阻系數(shù)曲線Fig.4Transversewindresistancecoefficientcurvesunderdifferentwinddirection圖5不同風(fēng)向角下力矩曲線Fig.5Momentcurvesunderdifferentwinddirection·64·艦船科學(xué)技術(shù)第42卷

要參數(shù)見表2。風(fēng)洞試驗測力采用單支桿腹部支撐系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由迎角機構(gòu)、側(cè)滑角機構(gòu)和支桿機構(gòu)組成。采用該系統(tǒng)支撐的模型可實現(xiàn)兩自由度方向的旋轉(zhuǎn)功能，即模型的迎角和側(cè)滑角。試驗時，模型連接到天平上，天平連接到支撐系統(tǒng)上。本次試驗用地板模擬水面，為防止試驗過程中模型震顫碰到地板，地板與集裝箱船船底之間的距離為20mm。試驗時，針對模型的各個狀態(tài)，階梯式改變模型的側(cè)滑角對模型氣動力及力矩進行測量。0°～180°每15°改變一次角度，共13個角度。試驗風(fēng)速為25m/s。圖2集裝箱設(shè)計吃水風(fēng)阻試驗Fig.2Draftdesignresistancetunneltestofcontainership2試驗結(jié)果對模型氣動力及力矩進行測量。定義力系數(shù)：CFX=FX/(ρAfu2/2)，(1)CFY=FY/(ρAcu2/2)，(2)CN=N/(ρAfu2L/2)。(3)式中：船舶所受風(fēng)阻包括沿船長方向的縱向力（阻力）FX；船寬方向上的橫向力（側(cè)向力）FY；偏航力矩CN；ρ為空氣密度；u為風(fēng)洞來流速度，β為迎風(fēng)角。由圖3可以看出，隨風(fēng)向角的階梯式改變，空載吃水和設(shè)計吃水2種工況的縱向風(fēng)阻系數(shù)都呈現(xiàn)出接近正弦曲線變化的趨勢，同時存在2個方向相反的阻力峰。在風(fēng)向角接近β=45°和β=135°時二者的風(fēng)阻系數(shù)值都達到機極值；當(dāng)β=0°時，由于船舶受到正橫風(fēng)的作用，在縱向上并不存在風(fēng)阻分量，所以沿船長方向的縱向風(fēng)阻系數(shù)為0。對于空載吃水和設(shè)計吃水的橫向風(fēng)阻系數(shù)，在風(fēng)向角β=0°和β=180°，船舶正迎風(fēng)狀態(tài)和正順風(fēng)狀態(tài)時，船舶受到的風(fēng)力橫向分量為0。隨著風(fēng)向角由正迎風(fēng)轉(zhuǎn)到正橫風(fēng)后?

【參考文獻】：
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