螺旋桨模型敞水试验方法舰艇静力学与快速性

从严格的理论推导上看，通过螺旋桨模型的敞水试验来获得实桨的水动力性能，桨模与实桨应当同时满足几何相似、运动相似和动力相似条件，但是由于实际条件的限制，对于一般的在深水中工作的螺旋桨，开展螺旋桨模型的敞水试验满足以下条件即可。

（1）几何相似，桨模按照一定的缩尺比加工制造，有

（2）运动相似，桨模的进速系数与实桨的进速系数相等，有

（3）螺旋桨工作时产生的表面兴波可以忽略。一般要求桨轴浸深hs满足

（4）桨模在敞水试验各工况下的雷诺数大于临界雷诺数，即

此外，一般要求桨模的直径大于0.2 m，以降低层流的影响。(www.xing528.com)

桨模的敞水试验可以在拖曳水池或者是循环水洞中进行。

在拖曳水池中试验时，桨模安装在专门进行螺旋桨水动力测试的动力仪上，动力仪固定在水池拖车上，拖车以给定的速度向前运动形成桨模的进速，动力仪带动桨模以给定的转速旋转形成桨模的转速，动力仪可以测量桨模在不同进速和不同转速时的推力和转矩。

在循环水洞中试验时，循环水洞中封闭的水体可被叶轮泵驱动循环运动，且可以通过改变叶轮泵的转速精确调节水洞试验段处水流的速度以获得给定的进速。螺旋桨动力仪安装在水洞工作段处，动力仪带动桨模以给定的转速旋转，这样也可以测量桨模在不同进速和不同转速下的推力和转矩。

螺旋桨模型的敞水试验结果一般是不同进速系数下的推力系数、转矩系数和敞水效率，可以将试验结果表达成敞水性能曲线的形式，也可以采用数值表格，即将给定螺旋桨每一进速系数下的推力系数、转矩系数和敞水效率的数值列表。