一种实尺度船舶附体空化部位有效攻角评估方法技术

本发明专利技术公开了一种实尺度船舶附体空化部位有效攻角评估方法，涉及船舶控制技术领域，该方法包括：利用实尺度附体空化部位的剖面构建缩比模型，利用缩比模型开展空化验，获得不同攻角和空化数下的空化形态图像；对图像进行处理获得不同条件下的空泡相对长度，并由此获得空泡相对长度与空化数和攻角之间的统计数据，再利用数据拟合方法获得空泡相对长度与空化数和攻角之间的解析关系，作为当前几何剖面空化特征的标尺；最后将实尺度试验工况及空化形态统计所获得的空化数和空泡长度数据作为输入，代入上述解析关系中换算得到实尺度状态下的有效攻角。通过该方法可以获得实船的有效攻角，为实船局部空化导致的振动、冲击等问题的分析提供技术支撑。的分析提供技术支撑。的分析提供技术支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种实尺度船舶附体空化部位有效攻角评估方法


[0001]本专利技术涉及船舶控制
，尤其是一种实尺度船舶附体空化部位有效攻角评估方法。

技术介绍

[0002]实船附体一般由一定几何形状的翼型结构组成，其出现空化后通常会引起局部振动、噪声以及空蚀等危害。但是由于实船测量条件限制，实船试验过程目前仅可观察并记录相应部位存在空化现象，而无法获得实际航行状态附体空化部位进流的有效攻角，因而设计中难以采取针对性措施对攻角进行优化控制。目前还没有一种有效手段能够解决获得实船附体的有效攻角的技术问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术人针对上述问题及技术需求，提出了一种实尺度船舶附体空化部位有效攻角评估方法，通过缩比模型构建实尺度附体剖面几何的空化特征统计关系，并以此为标尺结合实船附体空泡的特征，换算得到实尺度状态附体的有效进流攻角。
[0004]本专利技术的技术方案如下：
[0005]一种实尺度船舶附体空化部位有效攻角评估方法，包括如下步骤：
[0006]以实尺度附体剖面几何构建模型试验的缩比模型；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实尺度船舶附体空化部位有效攻角评估方法，其特征在于，所述方法包括：以实尺度附体剖面几何构建模型试验的缩比模型；利用所述缩比模型开展空化试验，获得各攻角下对应的空化数组以及相应的空化形态图像序列；对每个所述空化形态图像序列进行处理得到不同试验状态下的空泡相对长度；将所有的空泡相对长度以及相应的攻角与对应空化数进行数据拟合，建立攻角的解析表达式；获取实尺度附体的空化特征代入所述解析表达式中，得到所述实尺度附体的有效攻角。2.根据权利要求1所述的实尺度船舶附体空化部位有效攻角评估方法，其特征在于，所述利用所述缩比模型开展空化试验，获得各攻角下对应的空化数组以及相应的空化形态图像序列，包括：利用所述缩比模型在空泡水筒中开展空化试验；所述空化试验中对于空化数的控制方法是在同一攻角下通过调节试验段的背景压力获得不同的空化数，从而获得同一攻角下不同空化数的试验状态；所述空化试验中对于攻角的控制方法是在预定的角度范围内，以一定间隔从中选取各个攻角，形成一系列攻角，从而获得系列攻角下不同空化数的试验状态；设置相机的拍摄时间长度，在每个试验状态下，利用相机记录正对缩比模型发生空化一侧的该拍摄时间长度下的空化形态图像序列。3.根据权利要求1或2所述的实尺度船舶附体空化部位有效攻角评估方法，其特征在于，所述对每个所述空化形态图像序列进行处理得到不同试验状态下的空泡相对长度，包括，对于每个所述试验状态：对所述空化形态图像序列进行时间平均获得该试验状态下的平均空化形态图像；将所述平均空化形态图像转换成二值图像后在展向进行平均，获得空泡体积分数沿弦向的平均分布，表达式为：其中，α(x)为平均化的空泡体积分数，F(x
i
,y
j
)为二值图像，n为展向像素的个数；以空泡体积分数0.1为临界值获得空...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹彦涛，周斌，祁江涛，
申请(专利权)人：中国船舶科学研究中心，
类型：发明
国别省市：