水上自行车设计说明书(5)

水上自行车设计说明书

三 船体构造计算

（一）船身阻力分析

1.计算雷诺数

106m2/s 密度查得在标准大气压下，10.C时水的运动粘度为ν=1.306×为999.7kg/m3

计算船体在1m/s时的雷洛数

LU1.378×1Re==1055130.168V==1055130.168 6ν1.306×10故可判断为湍流 500000

103 可得 Cf=4.588×2.计算总阻力

根据摩擦阻力Ff计算公式先计算出船体低速运行时因摩擦而产生的阻力。

V2BL 把（1）带入 Ff=Cfρ2v2V103ρBL (2) 得 Ff=CfρBL=4.588×22根据阻力成分分析，船只低速运行时摩擦阻力占到7080%，

95此处取 75%F=Ff 总阻力 F=100Ff (3) 75（二）船身速度分析

PSηHηrη=FV

将（1）、（2）、（3）带入上式得

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湖南工业大学机械工程学院

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51.5PSηHηrη×10351.5×11.6533×0.9574×0.8×1031414V=()=()= 1.5890m/s

4.588ρBL4.588×999.7×0.798143

速度与阻力对照表：

效率（%） 速度（m/s） 阻力（N）

40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 1.241 1.294 1.343 1.390 1.434 1.475 1.515 1.553 1.589 1.624 1.657 3.600 3.881 4.150 4.415 4.669 4.912 5.154 5.390 5.617 5.841 6.057 （三）利用阻力系数计算船身阻力

由于船身造型接近长椭圆体，故可按三维物体的总阻力公式计算船行进所受阻力

V2FD=CDρA 查得CD?0.08

2故速度与阻力对照表：

速度（m/s） 阻力（N） 0.70 0.85 1.00 1.15 1.30 1.45 1.60 1.75 1.80 15.64 23.06 31.92 42.21 53.94 67.10 81.71 97.74 134.1 17