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数值模拟的结果表明[12]：
1)随着叶片数的增加，扬程、功率和效率都逐渐增加，其中效率变化较缓，一般在1％左右。可见，叶片数的变化对喷水推进效率影响不大。
2)喷水推进的叶片数从3叶变化到8叶的过程中，流量一扬程曲线在大流量趋于一点，这是由于大流量时，叶型趋于单翼型绕流，因为动叶轮的翼型是一样的，大流量时，必然趋于一点，叶片数越多(即z／￡越大)，Q—H曲线斜率越大，曲线越陡，最大扬程增高，6种叶片数最高效率点流量基本不变。
3)由图11可以看出扬程、功率和效率增加的幅度随着叶片数的不断增加逐渐变小．当叶片数增加到8时，喷水推进的扬程、功率相对于叶片数为7时都开始下降，特别在大流量工况下，叶片数为8时，效率出现大幅下降。这是因为，叶轮旋转过程中，相邻叶片的相互干扰产生了涡流，叶片数的增加加剧了涡流的产生，这将引起叶栅升力系数的下降，并使流道内的流动损失迅速上升。当叶片数增加到一定个数时，由于摩擦面积增大，能量损失增加，扬程、效率将会逐渐下降．当然，如果叶片数过少，由叶片的基本方程式可以看出，每个叶片的负荷增大，从而使流动性能变坏，导致喷水推进的扬程、效率降低，这从叶片数为3时的性能曲线可以看出。
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第4章 滑行艇流体性能初步分析
4.1引言
宇宙间，从微观领域到宏观领域的万物，其再复杂的运动都可以用六自由度运动耦合方程来描述。船舶当然也不例外。
现假设某一船的航行状态： A. 静水中； B. 直航； C. 无转向；
D. 无横向外力或者横向外力矩扰动。
则在上述“理想情况”下，该船就不会有横向的线速度和角速度，也就不会产生横荡、艏摇与横摇。换句话说，在理想状态下，横荡、艏摇与横摇这3种横向运动可以跟纵荡、升沉和纵摇这3种纵向运动解耦。
在上述4条假设的基础上，如果再假设： E. 没有纵向外力或者纵向外力矩扰动。
则船在这种“理想状况”下也不会产生升沉和纵摇，而是将保持某一航速以稳定的航态继续直航。
然而，对于滑行艇这类非常规变排水量船来说，其运动特性决定了推进、升沉和纵摇这3种纵向运动是它本身所固有的，不可能像上述假设的那样通过创造所谓的“理想状况”来加以避免；而且这3种运动要么一个都不产生，要产生的话必然同时产生；也就是说它们不仅不能解耦，而且还是强解耦的，分开单独考虑就反映不了滑行艇这类排水量船的航行特点。
4.2滑行艇水动力计算概述
滑行艇以排水状态航行时，其水阻力计算基本上与普通的排水航行船只相同。但当它起飞后滑行于水的自由表面上，仅部分艇底与水面接触，从而支承面和浸湿面积随速度增大而减小。此时，适用于排水航行船只的阻力计算方法对滑行艇已不适用。
进入过渡状态后，随着艇速的增加，艇首逐渐抬起，摩擦阻力成正比地随浸湿面
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积的减小而减少，此时，艇阻力的急剧增长主要是由于喷溅阻力和兴波阻力的增大而引起。过渡状态阶段的阻力曲线呈驼峰形状。处在阻力峰值区域航行的艇是不经济的，对动力装置和推进装置的运行带来不利影响。所以，设计良好的艇大都避开这个阻力峰区。当运动速度达到> 3时，艇首抬出水面并开始沿自由表面滑行，艉纵倾减小，阻力越过峰值后迅速下降，这是由于除摩擦阻力减小外，兴波阻力也减小了[13]。
滑行状态是指艇越过起飞阻力峰以后的航行状态。但严格地讲，只有少数赛艇能达到全滑行状态，大部分的实用艇仍然处于“亚滑行状态”。此时，艇的大部分重量依靠艇底水流产生的流体动举力来支撑，排水体积产生的浮力只占很小一部分。对滑行艇来说，其速度有一个下限：当用傅汝德数来衡量时，A．B．Marry认为FrB> 2可作为滑行速度的下限。
4.3滑行艇纵向受力分析
静止时
滑行艇静止时只受铅垂向下的重力mg和铅垂向上的浮力BH，并且由于要满足静平衡，所以我们很容易就知道BH等于mg，且两者的作用点G和B在同一条铅垂线上（见下图4-1）
图4-1滑行艇静止时受力
航行时
当主机开始发出动力，逐渐使艇有了航速u，由于艇体前部的所受水压力，产生一个向上的升力，使艇升高了某一段距离；又因为这个升力对艇的重心有一水平力臂，所以产生一个力矩，使艏部向上转动了某一个角度。那一段距离的升高和那一个角度的转动，改变了艇的状态，使得艇的排水体积变了，从而浮力也变了；同时，艇体后部的滑行面由于跟着艇艏绕重心转动了那一角度，所以也产生了升力。而且，这些力
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的产生或改变都引起了力矩的产生和改变。从而引起了升沉和纵摇，升沉和纵摇改变了艇体的排水体积和湿面积，而这两大因素的改变，直接影响了船体的直航总阻力，从而改变了航速u，u一变，又影响了升力的大小，升力变了，又跟着变，结果又间接影响了浮力。
·G Rt ·BH Tp LH Mh
图4-2滑行艇航行时受力
直到变化到某一姿态，艇体各个方向所受合外力为零，这个姿态就是动平衡点，滑行艇就会保持这一姿态，稳定的航行下去，直到下次受到外界扰动。
4.4滑行平板的流体动力分析
最简单的滑行艇是一块半浸湿的矩形平板，沿着水面以小冲角a运动，前进速度为u，其载荷为G。此时，平板上作用有垂直于平板的水动压力P和平行于平板表面的水粘性摩擦力R 。此外，作用于平板的还有平板排开水的浮力D。将水动压力P和摩擦力R 的合力Q分解成垂直于水平面的升力L和平行于水平面的阻力R ，则有：
(4.4-1)
在垂直于水平面的z轴上有力的平衡方程：
G=L+D (4.4-2) 此等式表明，艇的载荷G (相当于艇在静止吃水时的排水量△)被流体动举力和小部分浮力所平衡。正如前面所述，艇达到起飞速度后，浮力所占的比例很小。将上述
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诸力再投影到平板的平面上，得到力的平衡方程：
(4.4-3)
(3)式中的G 相当于艇在静止吃水时的排水量△，用△ 来置换G，于是得到阻力的常
见表达式
（4.4-4）
因通常不小于0．985，所以，在小冲角的情况下，取摩擦阻力部份的≈1不会引起过大误差，所以，水动阻力的表达式可以写成：
(4.4-5)
Q v P L R Rf 静水面 L
图4-3滑行平板水动力分析
4.4.1姆雷（Murry）法估算滑行艇的阻力
这个方法主要是通过一系列滑行艇平板试验，给出了几个滑行参数的具体函数关系、分别为：
（1）滑行面压力中心位置的函数关系：
?/l?K?n （4.4-6）
式中
K?f(???)?0.84?0.015??m （4.4-7）
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