吴思莹，丁惊雷，陈骞

(上海外高桥造船有限公司，上海 200120)

长期以来，船模试验被认为是实船性能评估预报最准确及可靠的方法，实船阻力预报多采用模型实验方法，在此基础之上线性外插得到实船阻力。外插方式主要有二因次法和三因次法[1]。二因次法也称为弗劳德方法，其理论存在缺陷，但由于对于常规单体船型具有一定的工程应用价值且相对简便，目前仍被广泛应用。三因次法在理论上更为合理，也是目前各水池主要采用的方法。该换算方法引入形状因子1+k，k为黏压阻力与摩擦阻力比值，通过试验或数值仿真获得，对换算结果起关键性影响[2]。

三因次法中船模总阻力可表示为

Ctm=Cfm(1+k)+Cwm

(1)

式中：Ctm、Cwm分别为模型总阻力系数及兴波阻力系数;Cfm为摩擦阻力系数，可由国际船模试验水池会议(ITTC)推荐公式计算得到。

在确保弗劳德数相等的情况下，实船总阻力系数可表示为

Cts=Ctm+(Cfs-Cfm)(1+k)+ΔCf

(2)

式中，ΔCf为实船粗糙度补偿系数;下标m代表模型;s代表实船。

模型各项系数可通过实验及经验公式得到，结合上述公式可外插得到实船阻力，作为后期船舶阻力优化、推进系统设计的重要基础。然而计算发现通过三因次法预报的实船阻力与CFD实船模拟结果吻合度往往不够，导致这一现象的原因十分复杂，k值的取值也是其中之一，由式(2)可知，作为公式中需外部确定的值，k值对实船阻力预报影响甚大。

确定(1+k)值的主要方法有经验公式法、低速测试法、叠模法，以及波形测量法[3]。采用不同的方法获得的形状因子差异较大。……