粗糙度补贴系数-舰艇静力学与快速性

船体漆面不可能绝对光滑，局部有凸起的焊缝，即存在粗糙度。为计及船体表面粗糙度对摩擦阻力系数的影响，一般的处理方法是在相当平板光滑摩擦阻力系数Cf的基础上再增加一项粗糙度补贴系数ΔCf。粗糙度补贴系数ΔCf的取值通常依据经验或者按习惯给出，如图8-7所示。

图8-7　Cf按不同公式计算时粗糙度补贴系数的取值

1—Cf按ITTC-57公式（英国）；2—Cf按桑海公式（瑞典）；3—Cf按桑海公式（荷兰）；4—Cf按桑海公式（日本）(www.xing528.com)

在我国，一般对水面舰艇和处于水面状态的潜艇取ΔCf=0.4，对处于水下状态的潜艇取ΔCf=0.6；在计入流水孔的影响时，对处于的水面状态潜艇取ΔCf=0.6，对处于水下状态的潜艇取ΔCf=1.2～1.4。

图8-7所示是国外使用的ΔCf随船长的变化曲线。从该图可以看出，各国使用的ΔCf都不尽相同，并且随着船长的增加，ΔCf逐渐减小，甚至变成负值。原因是：ΔCf的数值是各国舰艇阻力研究单位通过对船模试验与实船试验大量的数据对比、归纳、拟合得到的经验数据，粗糙度补贴系数在本质上起到了补偿从船模试验换算实船阻力值过程中误差的功能，这种误差不仅仅是粗糙度引起的，还包括平板摩擦阻力系数计算的误差、尺度效应带来的误差，以及其他各种误差等等，所以采用不同的实船阻力换算方法会有不同的修正补贴系数。并且，随着船长的增大ΔCf数值减小并不就意味着粗糙度的影响随船长的增大而减小，而可能说明的是所使用的基于船模试验结果换算得到实船阻力的方法在较大船长情况下获得的实船阻力系数偏高，需要采用较小的ΔCf进行修正才符合实际，这种修正值在超长船舶上还可能为负值。可见，ΔCf名义上称为粗糙度补贴系数，而实质上是船模-实船阻力换算补贴系数。