(高清版)GBT 30007-2022 船舶和海上技术 通过分析测速试航数据以确定速度和功率性能的评估导则

ICS47.020.01GB/T30007—2022/ISO15016:2015代替GB/T30007—2013以确定速度和功率性能的评估导则Shipsandmarinetechnology—Guidelinesfortheassessmentof国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会GB/T30007—2022/ISO15016:2015 Ⅲ 12规范性引用文件 1 2 44.1符号 44.2缩略语 9 95.1船厂职责 95.2试航团队职责 6试航准备 6.1步骤1:安装和校准 6.2步骤2:速度/功率试航计划和试航前会议 7船舶状态 7.1排水量 7.3船体和螺旋桨 8试航边界条件 8.2风 8.3海况 8.5流 9试航步骤 9.1应记录的参数 9.2每航次中测量的参数 9.3在测速试航地点测量的参数 9.4通用信息 9.5水池试验信息 9.6测量范围和实施 10.2试航中船舶轨迹 10.3航次持续时间 IGB/T30007—2022/ISO15016:2015 10.6航行稳定段 10.7航次数量 11.1通用数据 11.2每航次数据 12分析步骤 12.1注意事项 附录A(规范性)通用信息和试航记录表 附录B(规范性)风速的蒲氏风级 附录C(规范性)风引起的阻力增加 附录D(规范性)波浪引起的阻力增加 附录E(规范性)水温和水密度的影响 附录G(规范性)浅水影响 附录H(规范性)排水量影响 附录I(规范性)试航状态向其他规定的装载状态的换算 附录J(规范性)变载荷系数的推导 附录K(规范性)直接功率法参数分析 ⅡⅢGB/T30007—2022/ISO15016:2015本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定本文件代替GB/T30007—2013《船舶和海上技术通过分析测速试航数据以确定速度和功率性a)增加了职责、试航准备和船舶状态(见第5章、第6章和第7章);b)更改了航次的具体要求(见10.7,2013年版的5.1);本文件等同采用ISO15016:2015《船舶和海上技术通过分析测速试航数据以确定速度和功率性——2013年首次发布为GB/T30007—2013;GB/T30007—2022/ISO15016:2015本文件包含分析测速试航结果的分析方法。证船舶是否达到能效设计指数(EEDI)规则和/或合同规定的航速。合同航速和/或EEDI航速通常在通常实际试航中不可能完全满足所有规定条件。因此，需考虑对某些环境条件进行修正，例如水航数据(含每航次中所有影响因素)的步骤，使船东和其他各方相信最终结果的有效性。本文件旨在帮助有关各方实现所需的目标精度：即轴功率在2%以内，速度在0.1kn以内。本文件中规定的步骤主要基于已发布的测速试航和船舶性能数据，其中最重要的在第2章中列出。国际标准化组织(ISO)邀请国际船模拖曳水池会议(ITTC)联合编制本速度/功率试航标准，并在编制过程中将ITTC发布经MEPC65批准的关于EEDI的新指南考虑在内。感谢STA-Group和ITTC对此作出的贡献。本文件主要适用于按照国际海事组织(IMO)MEPC.214(63)决议[经MEPC.234(65)修订]要求需1GB/T30007—2022/ISO15016:2015船舶和海上技术通过分析测速试航数据以确定速度和功率性能的评估导则是否达到EEDI规则和/或合同规定的航速。合同航速和EEDI航速在特定船舶状态及吃水下确定(合同吃水和/或EEDI吃水)。对于ITTC7.5-04-01-01.4:2002ITTC推荐规程和导则速度和功率试航第4部分：仪器的安装和校准(ITTCRecommendedProceduresandGuidelines,SpeedandPowerTrials,Part4:Instrumenta-tionInstallationandCalibration)ITTC7.5-02-07-02.2ITTC推荐规程和导则不规则波引起的功率增加模型试验预报(ITTCRecommendedProceduresandGuidelines,PredictionofPowerIncreaseinIrregularWavesfrom23术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1推进机械经过任何减速和传动装置之前在联轴器处输出的功率并包括持续运行的辅助设备所用功率。船厂与船东在新建或改建合同中规定的输出功率或轴功率。3.3新建或改建合同中规定的船舶航速。艏向相反但功率设置相同的连续两个航次。3.5EEDI国际海事组织规定的能效设计指数。EEDI功率EEDIpower能效设计指数(EEDI)规则规定的输出功率。EEDI航速EEDIspeedIMO第MEPC.245(66)号决议(及其修正案)规定的条件下获得的船舶航速。3.8理想条件idealconditions测量航速measuredship'sspeed船舶航次中起始和终止位置之间的距离除以航次的时间得出的船舶航行速度。3.10船东owner与船厂签定新建或改建合同的一方。3.11功率设置powersetting固定螺距螺旋桨的发动机油门和螺旋桨转速的设置，以及可调螺3GB/T30007—2022/ISO150163.12螺旋桨螺距propellerpitch固定螺距螺旋桨的设计螺距。3.133.14推进装置向推进轴系提供的净功率，其中减速和其他装置、辅机功率已经扣除，并考虑了轴上螺旋桨与功率测量位置之间的功率损失。3.153.16规定条件下的实际船舶航行速度。3.173.18速度/功率试航S/Ptrials确定特定船舶的功率和速度之间的关系的速度和功率实船试验。3.19速度/功率试航计划S/Ptrialsagenda描述具体速度/功率试航范围的文件。3.20测速试航航次speedrun用于计算测量航速和轴功率的具有指定航向、航行距离和持续时间的船舶航迹。3.213.223.23试航负责人trialleader经正式授权的(船厂代表)负责实施包括船舶试航前准备在内的速度/功率试航所有阶段的人员。3.244GB/T30007—2022/ISO15016:20153.253.26验证方verifier负责EEDI验证的第三方。3.27零螺距zeropitchALv水线面以上船舶侧投影面积(包括上层建筑)Am水下船肿横剖而积Aop上甲板以上上层建筑侧投影面积Ag、bo、c扭矩系数曲线因子Ar、bt、C推力系数曲线因子Axv船舶水线以上包括上层建筑在内的横向投影面积，单位为平方米B船宽B(x)截面宽度钝度系数风阻力系数，CAAo指迎风阻力系数方形系数实际水温和水密度下的摩擦阻力系数参考水温和水密度下的摩擦阻力系数船舶中横剖面到侧投影面积ALv中心的水平距离，其中+表示在船肿之前垂向菱形系数参考水温和水密度下的总阻力系数进速系数D螺旋桨直径E方向谱伴流分数的尺度修正因子表面摩擦力修正，同常规自航试验5GB/T30007—2022/ISO15016:2015傅汝德数变载荷试验期间测得的外部牵引力g重力加速度G角分布函数h水深H1m)由表示船舶周期性扰动的特性σ(x)分布确定的函数H₁/有义波高HnR上层建筑顶部(驾驶室等)的高度Hc水线到侧向投影面积Alv中心的高度Hs/a涌浪有义波高Hwi/风浪有义波高航次数一阶第一类修正贝塞尔函数J螺旋桨进速系数理想状态下螺旋桨进速系数试航状态下螺旋桨进速系数k波数一阶第二类修正贝塞尔函数扭矩系数KQd理想状态下扭矩系数Kqm试航状态下扭矩系数K推力系数理想状态下推力系数KTm试航状态下推力系数无量纲横向回转半径LswL水线上船艏到95%最大宽度的距离LoA船舶总长Lpp船舶垂线间长MCR最大持续功率m频谱的n阶矩nia修正后的螺旋桨转速nms测量的螺旋桨转速对应于速度/功率试航中排水体积V的功率对应于水池试验中排水体积V₂的功率6GB/T30007—2022/ISO15016:2015Psm测量的输出功率Ppa理想状态下(螺旋桨)收到功率PDm试航状态下(螺旋桨)收到功率PFuP水池试验预报的满载或规定条件下的功率PFll,s速度/功率试航中获取的满载或规定条件下的功率Psm测量的轴功率PTnal,P水池试验预报的试航条件下的功率PTnal,s速度/功率试航中获取的试航条件下的功率RAA风引起的阻力增加RAs水温和水密度偏差引起的阻力增加RAw波浪引起的阻力增加RAwL长峰不规则波引起的平均阻力增加，可代替RAwRAwM基于Maruo理论的规则波引起的阻力增加，由辐射和绕射成分计算得到RAwrRAwM的修正项R实际水温和水密度下的摩擦阻力参考水温和水密度下的摩擦阻力R理想状态下的阻力试航状态下的阻力R₁ro参考水温和水密度下的总阻力规则波引起的平均阻力增加REXP水池试验中测量的规则波引起的平均阻力增加5方向扩展参数S湿表面积实船湿表面积，与用于常规自航试验的值相同频谱t推力减额分数流速变化周期Tdp吃水；对于纵倾状态为最深吃水理想状态下的推力减额分数船肿吃水试航状态下的推力减额分数V'wR风速仪垂向位置的修正相对风速V'wr风速仪垂向位置平均实际风速VA螺旋桨进流速度7GB/T30007—2022/ISO15016:2015Vc流速Vc测量的船舶对地速度VG测量的四航次中第一航次测得的船舶对地速度Vc测量的四航次中第二航次测得的船舶对地速度VG₃测量的四航次中第三航次测得的船舶对地速度Vc测量的四航次中第四航次测得的船舶对地速度Vs船舶对水速度VwR相对风速VWRrd参考高度相对风速Vwr实际风速VwTre参考高度实际风速wM模型伴流分数WMad理想状态下模型伴流分数WMm试航状态下模型伴流分数ws实船伴流分数wsa理想状态下实船伴流分数Wsma试航状态下实船伴流分数z纵向坐标风速仪的垂向位置Z风阻系数参考高度稳定运动中相对于波浪的垂向位移功率比吃水和遭遇频率的影响α船舶艏向与入射波的夹角，0表示迎浪线单元dl沿水线的斜率P伽马函数功率修正值总阻力增加推力减额分数偏差浅水引起的速度损失伴流分数偏差相对旋转效率偏差波幅推进效率系数8GB/T30007—2022/ISO15016:2015理想状态下推进效率系数试航状态下推进效率系数传递效率螺旋桨敞水效率理想状态下螺旋桨效率相对旋转效率理想状态下相对旋转效率试航状态下相对旋转效率轴系效率船艏与相对于船艏的浪向之间的夹角，0表示迎浪λ缩尺比μ平滑范围5。、fv变载荷引起的偏差，见附录J变载荷引起的偏差，见附录J空气质量密度模型试验中的水密度实际水温和盐度下的水密度Pso参考水温和盐度下的水密度载荷系数对应于K1/J²Trd理想状态下的载荷系数TPms试航状态下的载荷系数ψ船舶艏向W'wR风速仪垂向位置的修正相对风向w'wr风速仪垂向位置平均实际风向Wwk相对风向，0表示迎风WwRret参考高度的相对风向Wwr在大地坐标系统中的实际风向w规则波圆频率wE遭遇圆频率速度/功率试航中的排水体积V₂水池试验中使用的排水体积9GB/T30007—2022/ISO15016:2015可调螺距螺旋桨(ControllablePitchPropeller)国际海事组织(InternationalMaritimeOrganization)国际船模拖曳水池会议(InternationalTowingTankConference)日本船舶与海洋工程学会(TheJapanSocietyofNavalArchitectsandOceanEngineers)北海海浪联合计划(JointNorthSeaWaveProject)国际海事组织海上环境保护委员会(MarineEnvironmentalProtectionCommitteeinIMO)日本造船学会(TheSocietyofNavalArchitectsofJapan)美国造船师与轮机工程师学会(TheSocietyofNavalArchitectsandMarineEngineers,USA)由船东、船厂、研究机构、船级社和院校组成的研究和改进试航步骤和试航分析的组织[Anin5职责——已经执行了倾斜试验和/或至少包括速度/功率试航条件的初稳性手册已根据SOLAS公约进试航团队。这些数据应包括附录A中要求的信息以及本船在试航吃水和纵倾、EEDI吃水和GB/T30007—2022/ISO15016:20155.2试航团队职责试航团队负责根据本文件正确测量和报告速度/功率试航结果及对规定条件下船舶的速度和功率测量数据进行分析。 在速度/功率试航开始之前对船舶进行检查，包括船体和螺旋桨/推进器的状况 ——在下船之前为船长和船东代表提供初步数据包和初步分析结论； 提交对试航期间所获取的测量结果的最终完整分析报告。6试航准备速度/功率试航的成功很大程度上取决于准备情况。本条款中总结了最重要的几个步骤。6.1步骤1:安装和校准安装将在船上使用的所有试航仪器。测试这些仪器系统是否有故障或其他问题。除了关键的输入数据监测，例如：轴扭矩、螺旋桨转速和差分全球定位系统(DGPS),还应着重a)电罗经；b)风速仪系统；c)螺旋桨螺距(每个螺旋桨的);d)船舶吃水测量系统(若有);e)水深测量系统。试航仪器安装后，所有在速度/试航期间记录的船上输入信号应在试航之前进行校准。为此，传感 水测量系统(若有)的结果。若没有船舶吃水测量系统，则应记录所有液舱测深轴功率由扭矩和螺旋桨转速获得。轴扭矩应在轴上通过一个经校准的固定式扭矩传感器或应变仪进行测量。测量系统应经过认证，证明其功率测量偏差小于1%,以确保能实现小于2%的整体偏差误差(试航船舶上)。也可使用验证精度等于或优于上述要求的替代轴扭矩测量装置。作为速度/功率试航准备的组成部分，应确定扭力计的零扭矩读数，因为轴的线轴轴承上存在残留的转矩。扭力计应根据制造商的说明进行调零。若无其他规定，则通过停船时正向和反向盘车读数的平均值来确定扭矩零位值(见ITTC7.5-04-01-01.4:2002)。船厂应完整描述并记录轴材料特性，例如G模量。若没有基于实际轴扭转试验的证书，则取G模量为82400N/mm²。在功率计算中使用的轴直径应来自于扭转仪处测量的轴周长。可调螺距螺旋桨需考虑钻孔直径(由船厂提供)。当轴扭矩无法测量时，可选择由发动机制造商推荐并由船东和验证方批准的可接受的替代功率测量方法。a)在出港之前，应检查显示螺旋GB/T30007—2022/ISO15016:2015b)检查测量系统中的零读数与配油箱的机械读数；c)确定设计螺距、最大正车螺距和最大倒车要的修正以应对由于推力的增加和温度对螺旋桨的影响而导致轴压缩变桨控制杆变化。6.2步骤2:速度/功率试航计划和试航前会议——批准速度/功率试航计划；——批准将用于计算试航速度和提交测速试航报告的程序和相应的修正方法，见第11章~第13章。7船舶状态进行速度/功率试航的船舶状态如下。7.1排水量船舶实际排水量与要求排水量之差应小于要求排水量的2%。若水池试验结果用于速度/功率试航的分析，速度/功率试航期间实际排水量与水池试验使用的排水量的偏差应在2%以内。应在速度/功率试航之前通过平均在垂线和船肿左右舷处的船舶水尺读数，获得船舶的吃水、纵倾若读取吃水标记不安全或提供结果不准确，则应通过读取内部吃水测量系统或评估所有液舱测深来确定排水量。据的二次方程获得排水量。应使船舶尽可能接近合同条件和/或水池试验条件下的装载状态。装载状态在船舶速度为零时确定。7.2纵倾纵倾应保持在非常小的范围内。对于无纵倾状况，纵倾应小于垂线间长的0.1%。对于纵倾试航条7.3船体和螺旋桨海上试航前船舶船体和螺旋桨应进行清洁。船体粗糙度和船体附着生物会显著增加船舶阻涂料制造商建议时对船体和螺旋桨进行清洁。应在速度/功率试航报告中记录最后入坞和船体、螺旋桨8试航边界条件速度/功率试航期间，可能有多项条件偏离合同条件。速度/功率试航期间的目标是尽量减少影响GB/T30007—2022/ISO15016:2015大风和高海况会导致艏向偏离迎浪和顺浪，为了保持艏向可能需要大角度操舵，这会导致轴扭矩、螺旋桨转速和测量的船舶速度产生过大的波动。为避免速度/功率试航结果中出现不可预见的环境影响，速度/功率试航应在环境条件基本不变且对船舶影响很小的地点进行。这意味着速度/功率试航范围应位于遮蔽航区(即有限的风、波浪和流)。理想情况是，该地区不受小船和商业交通的妨碍。速度/功率试航期间的风速应满足以下条件：对于Lpp≤100m的船舶，风力不应超过蒲氏风级5级。8.3海况总有义波高(H₁1₃)由试航地点的风浪有义波高(Hwi/3)和涌浪有义波高(Hs₁/3)通过公式(1)计算H₁/₃=√Hw/a+Hs13…………(1)大允许修正量：若在速度/功率试航期间测量了遭遇波浪谱时：H₁/₃≤2.25√Lpp/100 (2)H₁₃≤1.50√Lpe/100…………(3)上述限制如图1所示。H₁a≤0.50√Lpp/100…………(4)Lpp——船舶垂线间长，单位为米(m);S/P试航中波高的限值H/mH/m6.0一米一测量波谱5.0米米4.0米水观测波高和周期，结合专用模型试验十0.00观测波高和周期×米Lpp/m图1允许波高的限值8.4水深虽然有修正方法可修正浅水影响(见附录G),但最好通过选择合适的速度/功率试航区域以避免进行修正。若速度/功率试航区域的水深小于从公式(5)获得的值中的较大值，则可进行浅水修正[6].[16]。 (5)用于修正的水深值不应小于从公式(6)中获得的较大值。 (6)式中：h——水深，单位为米(m);B——船宽，单位为米(m);Tm——船肿吃水，单位为米(m);Vs——测得的船舶对水速度，单位为米每秒(m/s);g——重力加速度，单位为米每二次方秒(m/s²)。此外，应避免水深的剧烈变化。每航次中的实际水深应通过船舶仪表或海图上读取并记录在试航记录中。理想的速度/功率试航应在流速度和方向基本一致的区域的进行。若流的时历曲线偏离假定的抛物线/正弦曲线趋势，且在一个往返航次内的流速变化超过0.5kn,附录F中的修正方法都不适用。速度/功率试航应避免发生这种情况。GB/T30007—2022/ISO15016:20159试航步骤9.1应记录的参数本条款给出了影响试航速度的参数。应尽可能准确地测量和记录所有这些参数。因此，对每航次期间测量的参数与在测速试航地点测量的参数进行了划分。下面表1和表2列出9.2每航次中测量的参数表1给出了许用的测量设备。表1每航次中测量的参数参数许用测量设备单位船舶位置DGPSLat.、Lon.船舶对地速度DGPS(仅供参考)轴扭矩或轴功率带有校准扭矩传感器或应变仪的扭力计由扭矩和螺旋桨转速计算得出的功率kNm螺旋桨转速捡拾传感器，光学传感器，船用转速计数器min-1螺旋桨螺距桥式复制器，轴上的指示器或mm时间GPS时间hh:mm:ss或UTC水深船舶回声测深仪和航海图m艏向电罗经或罗经-DGPS相对风速和风向船舶的风速计，若不可用，则使用专用的试验风速计风浪的波高、周期和方向涌浪的波高、周期和方向波浪测量装置如波浪浮标，波浪雷达，或激光雷达。由多位船员观察。多位船员目测浪高的平均值可认为是一个航次的有义波高船艏加速度(STAWAVE-1)加速度计m/s²yyyy-mm-dd9.3在测速试航地点测量的参数表2给出了许用的测量设备。表2在测速试航地点测量的参数参数许用测量设备单位水密度盐度传感器，电导率密度温度(CDT)传感器kg/m³水温温度计、CDT传感器℃空气温度温度计℃GB/T30007—2022/ISO15016:2015表2在测速试航地点测量的参数(续)参数许用测量设备单位空气压力气压计hPa、mb扭力计调零带有校准扭矩传感器或应变仪的扭力计kNm试航区域DGPS的地理位置(Lat-Long)dddd-mm风速计垂向位置船舶总布置图m吃水观测和/或经校准的吃水仪m试验期间应记录附录A中规定的速度/功率试航数据。9.5水池试验信息水池试验的质量和准确性在实船速度/功率试航的结果中起着重要作用。对于某些船舶类型，海上试航通常在压载条件下进行，而合同条件通常定义为设计装载条件。为将压载试航结果换算到指定装水池试验应按照以下准则进行：a)水池试验应在合同吃水和纵倾、EEDI吃水和纵倾以及试航吃水和纵倾下进行。b)水池试验按照ITTC推荐的阻力和自航试验推荐规程进行，包括应进行的变载荷c)应使用相同的方法、步骤和经验系数将所有吃水和纵倾的模型试验结果推算到实船。若不同的吃水使用不同的经验系数，应在水池试验报告中记录所有细节，包括通过实船速度/功率试d)水池试验报告应清晰并提供足够的信息以使验证方能够检查与试航分析有关的水池试验结果。9.6测量范围和实施船舶的位置和速度应由全球定位系统(如DGPS)进行测量。该定位系统应在差分模式下运行，以确保足够的精度。应持续监测和存储船舶位置和速度。应使用船上自带的风速计。若不可行，则使用专用的试验风速计。风速计应尽可能与上层建筑分离。试航期间的水深可通过查阅试航区域的海图或回声测深仪器测量确定。回声测深仪在航次开始和GB/T30007—2022/ISO15016:2015提取船舶吃水(传感器深度)之前进行校准非常重要。校准应通过比较指示深度与试航区域的海图中给出的水深进行。由局部风引起的风浪和远方的风引起的涌浪的波高、周期和方向应在速度/功率试航期间进行测若使用模型试验获得的波浪增阻传递函数进行波浪修正，除非波高满足H₁₃≤0.50√L/100(见若使用附录D中的波浪修正经验方法(无具体模型试验)以及波高满足H₁/₃≤0.50√Lop/100(见获取。应记录试航地点的水温和密度，以便进行船舶排水量计算和与黏度相关的修正。温度应在进水口水平线进行测量。空气温度和压力应分别使用经校准的温度计和气压计测量。流速应作为每航次的测量参数。若波高、周期或波浪方向是从目视观察得到的，则速度/功率试航的安排应保证EEDI功率下的所有试航航次都是在白天进行的。速度/功率试航期间的发动机配置应与船舶正常海上作业时一致。a)按照7.1中所述的读取吃水和计算排水量；b)轴扭矩仪调零；速度/功率试航航次应在同一区域进行。对于每个循环，每一测速航次应在同一位置开始(COMEX)并完成(FINEX),见图2。GB/T30007—2022/ISO15016:2015完成完成≥10min进场进场≥10min完成开始开始图2往返航次中的船舶轨迹在每一航次之间应使用修正后的威廉姆森回转或相似的操纵方法，使船舶返回相反艏向或平行于试航基线航行。平行是指与试航基线的偏差不超过1倍船长(见10.6)。这样做是为了避免不同海况、风或流的影响。在此期间应保证主机油门、转速设定值或螺距设定值不变。该操作中使用的舵角应使船舶在转弯时的速度损失最小。速度/功率试航持续时间应足够长，以达到要求的速度/功率测量精度。所有测速航次持续时间应相同并至少持续10min。同一功率下的测速航次应平均分配时间。测速应对主浪向迎浪或顺浪进行。因此，一旦测速的艏向和返航航次的艏向确定，选定的轨迹应在整个速度/功率试航中保持不变。在速度/功率试航期间需进行严格控制，以尽量减少可能对速度/功率关系产生影响的变量。在每航次中，需要一位有经验的舵手或使用自动驾驶仪保持航向稳定。使用最小舵角进行调节以维持航向稳定。速度/功率试航的航行稳定段应足够长以确保船舶在每个测量航次开始(COMEX)之前进入稳定对船舶何时进入稳定状态没有固定标准。为了验证船舶达到稳定的状况，应监测控制点的螺旋桨所有的速度/功率试航都应使用往返航行，即每一个航次后应接着一个主机功率相同而方向完全相反的反向航次(见10.2)。所需的测速航次次数取决于要使用的修正方法(见附录F)。若可能，EEDI功率的航次应在白天进行，以便清楚的观察波浪状况。若试航中直接测量风浪和涌GB/T30007—2022/ISO15016:2015为了确定系列船舶的首制船的速度/功率曲线，最少需三(3)种不同的功率设置下的四(4)个往返航次。这些功率设置应在65%MCR～100%MCR的功率范围内合理分配，至少包括：——在EEDI/合同功率下，对于首制船的两(2)个往返航次和对于姊妹船的一(1)个往返航次(在相同的功率设置下); 在低于EEDI/合同功率的某一工况下的一(1)个往返航次； 在高于EEDI/合同功率的某一工况下的一(1)个往返航次。若浪高接近限制条件且船舶运动显著,应在该主机工况下额外进行一次往返航行测速。为确定系列船舶的首制船的速度/功率曲线，最少需要三(3)种不同的功率设置下的六(6)个往返航次。这些功率设置应在65%MCR～100%MCR的功率范围内合理分配，至少包括： 在EEDI/合同功率下的两(2)个往返航次； 在低于EEDI/合同功率的某一工况下的两(2)个往返航次； 在高于EEDI/合同功率的某一工况下的两(2)个往返航次。下每航次之间的时间间隔应大致相同(允许25%的时间间隔偏差)。若系列船舶的首制船的速度/功率试航结果可接受，则第二艘及以后的姊妹船可实施简化的试航计这些功率设置应在65%MCR～100%MCR的功率范围内合理分配，至少包括： 在低于EEDI/合同功率的某一工况下的一(1)个往返航次； 在高于EEDI/合同功率的某一工况下的一(1)个往返航次。若波高接近限制条件且船舶运动显著,和/或流速变化超过0.2kn,应在该主机工况下额外进行一次往返航行测速。在速度/功率试航中准确记录速度和功率的关系非常重要。在速度/功率试航中，应使用两种类型数据获取方式。通过数据采集系统(测量计算机)自动获取和使用表格手动记录信息。使用测量计算机应记录尽可能多的参数以提高速度/功率试航的精度。通常，采集的数据被分为适用于整个测速航试航前应测量记录下列相关数据：——试航区域(经纬度坐标);——天气条件；——水温和密度；GB/T30007—2022/ISO15016:2015 风速仪在水线以上垂向位置 ——通过吃水计算的纵倾；——水线以上包括上层建筑在内的横剖面积； 上甲板以上的上层建筑的侧投影面积(Fujiwara)及上层建筑的高度； 水线以上包括上层建筑在内的侧投影面积(Fujiwara)及重心位置；——艏部加速度(STAWAVE-1)。成测速试航之前和之后直接记录绝对风速和风向。 ——螺旋桨转速； 螺旋桨螺距(对可调螺距螺旋桨); 采集系统应记录11.3.1中描述的测量值随时间的变化，以保证质量控制和提供进行不确定性分析在每个试航航次中应至少持续记录下列参数： GB/T30007—2022/ISO15016:2015a)同时记录所有相关数据；b)以至少1Hz的采样频率进行记录；c)显示11.3.1规定的试航参数的时历曲线；航次结束时数据采集系统应显示所有记录的时历曲线以便于评估获取试航数据的质量和一致e)试航开始时间；h)最小值；则以最大可接受偏差与精度指标的比值作为测量数值(N)的函数。当测量值超出了选定的平均值带宽数据采集系统应安装在桥楼上。对于不能通过数据采集系统自动测量和记录的参数，应使用表格手动收集(见附录A)。b)作为自动测量的备份并给出书面的测量概况。记录表的示例见附录A。风向和浪向使用的约定符号见图3和图4。北北wRVwr风输入图3风向的约定符号GB/T30007—2022/ISO15016:2015业——船舶艏向，单位为度();北艏向；中浪向VG风输入本条款规定了分析按照第5章~第11章测得的速度/功率试航结果的重要步骤。GB/T30007—2022/ISO15016:2015速度/功率试航的分析包括： 风和浪引起的阻力增加引起的功率修正(见附录C和附录D); 水温和密度引起的功率修正(见附录E); 流影响引起的速度修正(见附录F);——浅水影响引起的速度修正(见附录G); 排水量引起的功率修正(见附录H);——给出试航结果。见图5。修正方法的细节，包括适当的修正方法的选择见附录C～附录H。准备执行准备执行测量数据Vo,Pm,阻力增加引起的修正速度和功率评估水深排水量排水量引起的功率修正最终性能水温、水密度波浪数据流数据风数据图5分析流程图12.2.1获取数据推导出的阻力数据△R=RAA+RAw+RAs RAs水温和水密度偏差引起的阻力增加，见附录E,单位为牛(N)。12.2.2获取数据的评估获得数据的评估包括对每一测速航次与实测功率相关的阻力值的计算。要计算每航次对应的阻力/功率的原因是，随螺旋桨载荷变化而变化的水动力系数的影响需仔细评估。推荐的修正方法(流影响、浅水影响和排水量修正除外)适用于阻力值。12.2.3基于直接功率法的评估分析应基于收到功率。试航条件中收到功率(Ppms)和测量功率之间的关系见公式(8)或公式(9)。Ppms=Psms·ηs…………(8)式中：Ppm——试航状态下(螺旋桨)收到功率，单位为瓦(W);或Ppms=PBms·7M………式中：PDm.——试航状态下(螺旋桨)收到功率，单位为瓦(W);7M——传递效率。在本方法中，收到功率(Ppms)直接通过总阻力增加值(△R)引起的功率修正值(△P)进行修正。 (10)式中：PDd——理想状态下(螺旋桨)收到功率，单位为瓦(W);△P——要求的功率修正值，单位为瓦(W)。要求的功率修正值△P按公式(11)计算。 (11)式中：△P——功率修正值，单位为瓦(W);△R——总阻力增加，单位为牛(N);Vs——船舶对水速度，单位为米每秒(m/s);Pom,——试航状态下(螺旋桨)收到功率，单7om,——试航状态下推进效率系数；7oa——理想状态下推进效率系数。理想条件下推进效率系数(yoa)从标准拖曳水池试验中获取，对应速度(Vs)。阻力对螺旋桨载荷增加和推进效率系数(yom)的影响由载荷变化的影响推导得出，假定推进效率随增加阻力线性变化，见公式(12)。式中：yDms——试航条件下推进效率系数；…………yDid——理想条件下推进效率系数；5p——变载荷引起的偏差，见附录J;修正功率的计算见公式(13)。由公式(13)推导得到的Ppa二次方程见(14)。式中：Pp理想状态下(螺旋桨)收到功率，单位为瓦(W);Ppm——试航状态下(螺旋桨)收到功率，单位为瓦(W);△R——总阻力增加，单位为牛(N);YDd——理想状态下推进效率系数；螺旋桨转速的修正应考虑载荷变化的影响。对应如上所述得到的Ppd,螺旋桨转速的修正见公式(16)。和△n=nms一n修正后的螺旋桨转速(nd)见公式(18)。 (16) (17) (18)nm——测量的螺旋桨转速，单位为转每秒(r/s);n——修正后的螺旋桨转速，单位为转每秒(r/s);Pp理想状态下(螺旋桨)收到功率，单位为瓦(W);Pp试航状态下(螺旋桨)收到功率，单位为瓦(W);5a、ξv——变载荷引起的偏差，见附录J;AV浅水引起的速度损失，见附录G,单位为米每秒(m/s)。计算是基于实尺度伴流分数进行的，附录K中的分析可以加深对该方法的理解。12.2.4流影响对实测航速的修正每航次中流速(Vc)的修正对测量船舶对地速度(Vc)的影响见公式(19)。 (19)25GB/T30007—2022/ISO15016:2015流修正方法如下：a)迭代法假定流速以半日为周期变化，流速曲线可表示为时间的函数。在同一过程中，表示船舶对水速度[见公式(19)]与修正后功率(由12.2.3确定)的关系的回归曲线也可以确定。所以，流曲线和回归曲线在同一过程中生成的。回归曲线与水池试验中的速度/功率曲线无关。通过流修正分析推导出Vs后应再次进行12.2.3中直接功率法的分析。b)平均再平均法抵消流的影响。迭代法和平均再平均法的细节见附录F。浅水影响的航速修正见附录G。排水量和纵倾通常是能在试航时调整到规定值的因素。但仍有可能会产生差异并导致排水量的微小偏差，对排水量与规定值的偏差在2%以内的情况应根据附录H进行修正。对于干货船，在满载条件下进行速度/功率试航比较困难。对于在压载条件下进行的速度/功率试由试航条件换算到满载/规定条件的换算方法见附录I。完成速度/功率试航后应对下列测量数据进行处理。a)每航次测量参数的平均值的推导。b)从DGPS记录的航次开始和结束位置以及持续测量时间得出在每航次航向上的平均航速。c)计算往返航次中的实际风速和风向。d)风引起的阻力增加的功率修正。e)浪引起的阻力增加的功率修正。f)水温和水密度(盐度)引起的功率修正。g)流速影响引起的速度修正。h)流曲线的校核。i)浅水影响引起的速度修正。j)与合同规定和EEDI条件下排水量的偏差引起的功率修正。GB/T30007—2022/ISO15016:2015I)以指定功率与曲线相交，得出理想条件下试航时的m)从试航条件换算到其他规定的装载条件下(见附录I)。14报告在试航报告中，应对试航条件和为获得合同速度和EEDI速度所进行的必要修正进行概述。试航报告应包括下列内容：1)船舶主尺度(包括试航吃水和排水量);2)螺旋桨参数；3)主机参数；4)船舶附体和舵的情况。c)包括EEDI航速、功率和排水量在内的EEDI条件。g)速度/功率试航日志，给出完整且按时间顺序排列的试航程序(计划的和实际的),并说明船上不同的记录/监控站的职责。h)每航次试航结果：1)航次开始的日期和时间；3)船舶位置；4)船舶艏向；5)航次持续时间；6)测量船舶航速的平均值；7)扭矩的标准差和平均值(每轴);8)转速的标准差和平均值(每轴);9)轴功率的标准差和平均值(每轴);10)相对风速和风向；11)有义波高、平均周期和方向；i)分析和修正方法，应根据第12章进行所测得的试航数据的分析和修正。j)结论/建议。15测速试航数据分析示例测速试航数据分析按表3。试航日期2014/2/25船体船厂SAJ厂LoALopLswLBTp₂AMAxvAyvAop船舶编号mmmmmmmttm²m²m²m²船名M/VSAJ320.0040.0060.00301000300000船型VLCC船体螺旋桨效率等测风高度MCR吃水状态满载(EEDI吃水)HHgRCMc纵倾D71一WMoZZ.PMCR纵倾状态艏艉等吃水mmmmmmmm试航地点ISO湾9.860.970一—40.0022065天气良好水深水温密度限值蒲氏风级4hP△₂)/A,纵倾/TMTn-TphMIN风力VwH₁3测量方法观测m℃kg/m³kg/m²%%mm/sm打印日期2014/7/917:53—0.56分析方法选择风修正见附录C的C.1.1和C.2.2浪修正见附录D的D.1流修正见附录F的F.1备注1主机输出功率设定2航次123456783船舶艏向测量测量或观测数据备注4每航次中点时间ht21.8523.9826.07测量5船舶对地速度Vo测量6螺旋桨转速r/minn66.0366.2670.3170.6273.9574.41测量7输出功率PBM2191822074测量8风速仪高度相对风速m/sVwe4.06测量9风速仪高度相对风向WwR—79.1—62.3—59.7测量风速仪高度实际风速m/sVwr见公式(C.2)风速仪高度实际风向WwT见公式(C.3)风速仪高度实际风速(往返航次平均值)m/swTG/i+见公式(C.4)风速仪高度实际风向(往返航次平均值)Ww+1见公式(C.5)风速仪高度相对风速(往返航次平均值)m/sY'wR4)4.06见公式(C.6)风速仪高度相对风向(往返航次平均值)w'wR—79.1—62.3—59.7见公式(C.7)参考高度实际风速m/sVwT见公式(C.8)参考高度相对风速m/sVwRre4.104.25见公式(C.9)参考高度相对风向0火wRre—58.5—44.4—42.5见公式(C.10)风阻力系数CAA0.920.380.920.580.920.60见附录C的C.2平均波浪周期(海浪)sTwm测量风浪有义波高(测量)mHw/3测量风浪有义波高(使用)mHw/3允许铝测量或观测数据备注海浪入射角XW—150.0—150.0测量平均波浪周期(涌浪)sTsm测量涌浪有义波高(测量)mHs/测量涌浪有义波高(使用)mHs/3允许涌浪入射角x.测量有义波高(测量)mH₁/合成波高有义波高(使用)mH₁允许收到功率Pps2126121411见公式(8)或公式(9)船舶对水速度VsVc平均值流速Vc0.4180.418—0.325—0.325—0.653—0.653Vc=Vg-Vs阻力数据备注风引起的阻力增加见公式(C.1)波浪引起的阻力增加见公式(D.1)水温和水密度偏差引起的阻力增加见公式(E.1)总阻力增加见公式(7)直接功率法备注理想状态下的推进效率系数水池试验变载荷引起的偏差收到功率见公式(15)变载荷引起的偏差见附录J变载荷引起的偏差见附录J螺旋桨转速见公式(18)台流修正(1):见附录F.1备注平均航速VmV₆平均值平均输出功率21325Ppc/nr平均值曲线得到的输出功率2012322527Vc见公式(F.2)曲线得到的平均输出功率21325P'的平均值流修正后的航速V's见公式(F.5)流速V'c0.4650.8990.372—0.451—0.667—0.089见公式(F.4)流曲线上的流速Vc0.4650.8990.372—0.451—0.667—0.089见公式(F.1)直接功率法(2)备注收到功率Ppc21869见公式(15)螺旋桨转速r/minn64.2466.5968.6182.35见公式(18)流修正(2):见附录F的F.1备注流修正后的航速V's见公式(F.5)流速V'c0.4770.8910.356—0.458—0.662—0.086见公式(F.4)流曲线上的流速Ve0.4770.8910.356—0.458—0.662—0.086见公式(F.1)浅水修正备注最小水深mhMIN一 一一 一见8.4最大水深mhMAX 一 一见8.4水深(使用)mh见8.4浅水引起的速度损失深水中的船舶对水速度VsVs见公式排水量修正备注收到功率见公式(H.1)最终性能备注螺旋桨转速同序号51船舶对水速度同序号52输出功率GB/T30007—2022/ISO15016:2015(规范性)通用信息和试航记录表船舶基本数据船舶名称IMO编号船体状态最近一次船体清洁日期mm/yyyy粗糙度仅船体湿表面积m²船体附体说明触龙骨湿表面积m²舵湿表面积m²其他附体湿表面积m²螺旋桨螺旋桨编号—类型(FPP/CPP)直径m设计螺距(FPP)m旋转方向(从船艉看)R-L桨叶数量—轴G模量(默认值=82400N/mm)N/mm内径m外径m速度/功率试航中的数据吃水PSTFOREmTMpmTAPrm纵倾m排水量Mt风速仪距离水线的垂向高度m风横向投影面积m²水线以上风侧向投影面积(Fujiwara)m²mm上甲板以上上层建筑风侧向投影面积(Fujiwara)m²HBRm海上试航区域天气条件观察纬度经度ddd-mmTAIR℃TwATER℃RHOwATERkg/m³大气压力hPa波浪观测方法观察/测量速度/功率航次数据航次号123456789功率设置%MCRyyyy-mm-dd航次开始时间hh:mm方向：去/回—航次持续时间mm:ss艏向测量船舶速度相对风速度方向风浪波高m方向周期5涌浪波高m方向周期sGB/T30007—2022/ISO15016:2速度/功率航次数据螺旋桨功率转速r/minCPP螺距螺旋桨SB功率转速r/minCPP螺距船艏加速度g水深mGB/T30007—2022/ISO15016:2015(规范性)告海况。在封闭水域或靠近海岸处，近岸风引起的浪高较小且较陡。括号中显示了波浪的可能最大高度[7]蒲氏风级描述性术语等效于开阔平地上标高10m处的速度规定可能浪高平均速度m/skm/h陆地海上岸边m0无风0～0.2无风；烟垂直上升如镜无风一一1软风0.3～1.5风向由烟气漂移而显示形成带有的波纹，但没有泡沫顶转向2轻风4～64～7面，树叶作响，风向标随风动浪，短且明显；波峰外破裂帆船航速为1kn~3微风3.4～5.48～12梢不断晃轻旗浪，波峰开始破裂，玻沫，可能有白浪帆船开始倾斜，运动航速为3kn~4kn4和风5.5～7.920～28和纸张，树枝晃动长，频繁出现白浪风适合工作，鼓起风帆131/2(5)5劲风8.0～10.729～38摇摆，内陆水域形成波浪持续形成中浪，有较多白浪，有可能喷溅航行26(81/2)GB/T30007—2022/ISO15016:2015蒲氏风级描述性术语等效于开阔平地上标高10m处的速度规定可能浪高平均速度m/s陆地海上岸边m6强风大树枝晃动，电话线中听到呼啸声，雨伞很难使用大浪开始形成，白色范围更广帆船主帆有两个缩帆带，捕鱼时须小心91/2(13)7疾风整棵树在运动，逆风不能行走起，海浪中的白色泡沫沿风向吹成条纹帆船停留在港湾，海上帆船停泊4(5.5)8大风叶，人不能行走波浪更长更大，波峰边缘开始翻起浪花，泡沫沿风向形成明显条纹几乎所有帆船停留在港口9烈风41～4747～54发生轻微结构损坏(烟囱帽和石板掉落)狂浪，泡沫沿风向密集成条纹，波峰开始倾覆、翻滚，喷溅影响能见度暴风48～5589～102内陆很少经历，树木连根拔起，发生相当大的结构破坏狂浪白沫离峰，产生的白沫呈大块状，沿纹，海面呈观，海面剧烈翻滚，能见度受到影响一9(12.5)GB/T30007—2022/ISO15016:2015蒲氏风级描述性术语等效于开阔平地上标高10m处的速度规定可能浪高平均速度m/skm/hnmile/h陆地海上岸边m强暴风55～6328.5~103~历，造成大面积破坏(中小型船舶面对该浪可能失去方向),海面完全被沿风向的长条白色盖，到处都是波峰边缘沫，能见度受到影响一37(52)飓风空中充满泡溅，海水完全呈白色并花，能见度影响45(-)海况等级代码说明浪高m0无浪(平如镜)01无浪(有涟漪)0 2微浪 3小浪—4中浪5大浪46巨浪467狂浪698狂涛99怒涛以上注1:这些值是开阔海域充分发展的风浪的值。应优先考虑描述性术语，这些高度值可在观测者报告海洋总动荡状注2:浪高的边界用较低的代码表示。例如高度4m,代码表示为5.VVwturetVVwturet)Vop-)VgYooGB/T30007—2022/ISO15016:2015(规范性)RAA=0.5pA·CAA(业WRre)·Axv·VWRred-0.5pa·CAA(0)·Axv·V:CAA(0)——迎风平均阻力系数；风数据评估详见C.1。C.1风数据评估对于速度/功率试航，假设风条件稳定，例如风速和风向在每航次持续时间中适当恒定。每航次中测量修正VooVooVw<VwRoVwroVVao+)图C.1实际风矢量和相对风矢量Vwr=√Vwr+V³-2VwrVgcosIwk…………(C.2)VG——测量的船舶对地速度，单位为米每秒(m/s);对于Vwecos(Vwr十业)-Vccos(业)≥0对于Vwrcos(Vwr十业)-Vgcos(业)<0…………(C.3)Vwr——风速仪垂向位置处的测得的相对风速的平均值，单位为米每秒(m/s);火w风速仪垂向位置处测量的相对风向的平均值，单位为度(°);经过往返航次修正的实际风速和风向。………………(C.4)对于VwroCosVwo+VwG+0COsVwu+<0…(C.5)VG——测得的船舶对地速度，单位为米每秒(m/s);VwT——风速仪垂向位置处的实际风速，单位为米每秒(m/s);V'wr——风速仪垂向位置平均实际风速，单位为米每秒(m/s);V'wR——风速仪垂向位置的修正相对风速度，单位为米每秒Vwr——实际风向，单位为度(°);'wR——风速仪垂向位置的修正相对风向，单位为度();i——航次号。实际风速[Vwr()]、实际风向[WwT()].相对风速[VwR(i)]、相对风向[Wwk()]被V'wr1)、实际风速和风向校核应考虑：a)每航次中实际风速和风向时历曲线的一致性；b)每航次中空气温度和大气压力曲线的一致性；风对船舶的影响包括两部分：剪切流和均匀流。剪切流是自然风。均匀流是船舶自身运动与静止40GB/T30007—2022/ISO15016:2015空气之间的相对速度。为计算风阻力，应使用获得风阻力系数的风洞试验在参考高度处的风速和风向。因此，应将在风速仪垂向位置处的风速度和风向修正到参考高度。风速仪垂向位置处与参考高度风阻力之间的差异通过风速剖面修正，见公式(C.8)。…………(C.8)式中：VwT——风速仪垂向位置实际风速，单位为米每秒(m/s);Zre——风阻系数参考高度，单位为米(m);Z.——风速仪的垂向位置，单位为米(m)。风阻力系数的参考高度Zrei按照风洞试验获得的风阻力系数对应的高度进行选择。参考高度处的相对风速见公式(C.9)。参考高度处的相对风向见公式(C.10)。对于Vc+VwTreicos(Vwr一业)≥0对于Vg+VwTrefcos(Vwr一业)<0…………(C.10)式中：Vc测量的船舶对地速度，单位为米每秒(m/s);——船舶艏向，单位为度();C.2风阻力系数应使用下列方法确定风阻力系数。C.2.1风洞试验若风洞试验结果可用，应使用由试验评估得到的风阻力系数。C.2.2风阻力系数数据集风阻力系数的数据集由STA-JIP[8]提供。对于油船、轮和杂货船等，表C.1中列出的数据适用。每种船型的风阻力系数(CAA=-Cx)见图C.2。使用这些系数之前，应仔细评估船舶类型、形状和外形等，将船舶的几何形状与数据集中船舶的几何形状(见图C.3)进行比较。提供的数据仅限于现有常规船型。数据库不适用于特殊船型，例如拖船、近海供应船、渔船和快艇等拥有特殊几何形状的船舶。41GB/T30007—2022/ISO15016:2015表C.1数据系列中的船舶类型船舶类型装载工况上层建筑试验船舶常规艏油船满载常规常规艏油船压载常规球鼻艏油船压载常规LNG运输船平均棱柱集成LNG运输船平均棱柱扩展甲板LNG运输船平均球形集装箱船满载带集装箱6800TEU集装箱船满载带集装箱、带集装箱绑扎桥6800TEU集装箱船压载带集装箱绑扎桥6800TEU集装箱船压载无集装箱绑扎桥6800TEU汽车运输船平均常规Autosky渡船/邮轮平均常规—杂货船平均常规—Cx[-]Cx[-]Cx[-]一一满载集装箱；—一无集装箱压载，有集装箱绑扎桥；-无集装箱压载，无集装箱绑扎桥-0.5迎角/(”)a)6800TEU集装箱船-0.5-1.0-1.51迎角/(°)b)280KDWT常规船艏油轮4243Cx[-]Cx[-]Cx[-]GB/T30007—2022/ISO15016:2015-0.5-1.0-1.500迎角/(°)c)280KDWT球鼻艏油轮c)280-0.5-1.0-1.5图C.2典型船舶类型的风阻力系数[6](续)44CxCx[-]GB/T30007—2022/ISO15016:2015球罐型；0.50.0-0.5-1.0-1.5一器一平均装载0.50.0-0.5-1.0-1.5迎角/(°)f)LNG运输船图C.2典型船舶类型的风阻力系数6(续)45GB/T30007—2022/ISO15016:2015一晋一平均装载迎角/(*)图C.2典型船舶类型的风阻力系数6(续)GB/T30007—2022/ISO15016:2015e)28万DWT球鼻艏油船(压载)f)汽车运输船C.2.3Fujiwaraeral回归公式Fujiwaraeral等推导出了以下基于风洞试验的回归公式………………(C.11)十CArsinVwkcosVwk…………(C.12)…………(C.13)…………(C.14)…………(C.15)47对于Vwr=90°式中：CAA(VwR)——风阻力系数；LoA——船舶总长，单位为米(m);B——船宽，单位为米(mAop——上甲板以上上层建筑侧投影面积，单位为平方米(m²);Axv——船舶水线以上包括上层建筑在内的横向投影面积，单位为平方米(m²);ALv——水线面以上船舶侧投影面积(包括上层建筑),单位为平方米(m²);CMc——船舶中横剖面到侧投影面积(ALv)中心的水平距离，其中十表示在船肿之前；HBR——上层建筑顶部(驾驶室等)高度，单位为米(m);Hc——水线到侧投影面积(ALv)中心的高度，单位为米(m);公式中使用的无量纲参数βj、8;和e,见表C.2。表C.2无量纲参数ij012341一2一0.01881——2E1——2—一 坐标系统和符号见图C.4。48GB/T30007—2022/ISO15016:2015AaoAaoAyHMLoA船肿B图C.4Fujiwaraeral回归公式的输入参数(规范性)波浪引起的阻力增加不规则波可表示为规则波分量的线性叠加。因此，短峰不规则波的平均阻力增加(RAw)通过线性叠加方向波频谱E和规则波平均阻力增加(Rwave)的响应函数获取。……(D.1)式中：Raw——短峰不规则波浪引起的阻力增加，单位为牛(N);5A——波幅，单位为米(m);Vs——船舶对水速度，单位为米每秒(m/s);E——方向谱，单位为平方米秒(m²s)。若方向谱是在海上试航中通过测量获取且精度通过确认，则测得的方向谱可用。若方向谱非测量E=S,(w)G(α)…………(D.2)S,——频谱，单位为平方米秒(m²s),见公式(D.3);G——角分布函数。对于该计算，频谱和角分布函数的标准形式是假设的。对于风浪，应使用经1978ITTC修正后的…………(D.3)…………(D.4)…………(D.5)对于窄波谱(例如北海),应使用JONSWAP频谱，见公式(D.6)。…(D.6)…………(D.7)…………(D.8)…………(D.9)GB/T30007—2022/ISO15016:2015…………(D.10)式中：H₁3——有义波高，单位为米(m);w——规则波圆频率，单位为弧度每秒(rad/s);对于角分布函数，通常使用余弦功率类型，见公式(D.11)。在实际使用中，对于风浪，s=1;对于涌……(D.11)式中：P——伽马函数；α船舶艏向与入射波的夹角，0表示迎浪，单位为弧度(rad);θm船艏与相对于船艏的浪向之间的夹角，0表示迎浪，单位为弧度(rad)。见图D.1。船舶艏向主浪向图D.1船舶艏向和浪向为计算波浪引起的阻力增加，应使用下列方法之一：否则，则应使用D.2中规定的频率响应函数的“经验评估方法”进行校正。该经验传递函数包括了由于波反射引起的平均阻力增加和运动引起的阻力增加。若Cp(纵向菱形系数)和Cwp(水面面积系数)曲线可用，可使用D.3中规定的“基于短波中简化水确定波浪中航速损失的最可靠的方法是，以不同速度在波高恒定但波长和方向不同的规则波中进行海上耐波性试验。当D.4中规定的海上耐波性试验的传递函数可用时，可用于修正速度/功率试航。D.1船舶测速期间有限垂荡和纵摇时的简化修正方法(STAWAVE-1)针对近年来船舶的测速试航条件，建立了一种在有限的输入数据下估算波浪增阻的专门的简化在浪高受限制的低至中度海况下进行测速试航。迎浪时，波浪遭遇频率很高。此时，波浪引起的运动可以忽略不计，阻力增加主要由船体水线上的波浪反射决定。水线几何形状根据水线上的船宽和船艏剖面长度估算(见图D.2)。若垂荡和纵摇很小时，船舶迎浪阻力增加的估算见公式(D.12)。该公式仅适用于船艏部扇形区域的波浪(与船艏夹角小于士45°)。浪向在这一范围以外时，将不做波浪修正。GB/T30007—2022/ISO…………(D.12)RAwL——长峰不规则波引起的平均阻力增加，可代替RAw,单位为牛(N);ps——实际水温和盐度下的水密度，单位为千克每立方米(kg/m³);g——重力加速度，单位为米每二次方秒(m/s²);B——船宽，单位为米(m);H₁/a——有义波高，单位为米(m);LBwL——水线上船艏到95%最大宽度的距离，见图D.2,单位为米(m)。有如下限制：2)速度/功率试航中垂荡和纵摇较小(船艏垂向加速度小于0.05g);3)浪向与船艏夹角为±45°。图D.2水线以上船艏到95%最大船宽距离的定义D.2船舶测速期间有垂荡和纵摇时基于频率响应函数的经验修正方法(STAWAVE-2)建立了一种经验修正方法，使用船舶尺度、航速等主要参数估算规则波迎浪下平均增阻的传递函RwaeRwaef(Fr,CB)f(lmB)波长/船长图D.3规则波中平均阻力增加的参数化传递函数该传递函数(Rwave)包括波浪反射引起的平均阻力增加(RAweL)和运动引起的阻力增加(RAwmL),见公式(D.13)。分量由公式(D.14)计算。…………(D.14)GB/T30007—2022/ISO15016:2015其中：…………(D.16)a₁=60.3Cl34…………(D.17)…………(D.18)…………(D.19)和…………(D.20)……(D.21)………(D.22)式中：ps—际水温和盐度下的水密度，单位为千克每立方米(kg/m³);g——重力加速度，单位为米每二次方秒(m/s²);Lpp——船舶垂线间长，单位为米(m);B——船宽，单位为米(m);Cs——方形系数；Fr——傅汝德数；ky——无量纲横向回转半径；I₁——一阶第一类修正贝塞尔函数；K₁——二阶第一类修正贝塞尔函数；以上公式的限制条件如下：75m<Lpp,0.10<Fr<0.30,0.50<Cg<0.90和该方法适用于长峰不规则波迎浪引起的平均阻力增加(RAwL),见公式(D.23)。该方法适用于与船GB/T30007—2022/ISO15016:2015艏夹角为±45°的波浪，此时波浪可视为迎浪。该方法忽略与船艏夹角超出±45°的波浪的修正。RAw长峰不规则波引起的平均阻力增加，可代替RAw,单位为牛(N);Rw规则波引起的平均阻力增加，单位为牛(N);5A——波幅，单位为米(m);w——规则波圆频率，单位为弧度每秒(rad/s);Vs——船舶对水速度，单位为米每秒(m/s);S,频谱，对于风浪使用修正后的Pierson-Moskowitz型频谱，见公式(D.3),单位为平方米秒D.3基于短峰波中简化的水池试验的理论方法该方法仅适用于长度超过190m的集装箱船、散货船、油船或滚装货船(车辆运输船)等特定船型。该方法也仅适用于遭遇波在船艏扇形区域内(与船艏夹角小于士45°)。对于波向超出该区域的波应用该理论方法时，规则波的平均阻力增加(Rwve)由基于Maruo理论的平均阻力增加(RAwm)及其主要由短峰波引起的修正项(RAwk)之和确定，见公式(D.24)。Rwaw=RAwm+RAwR……………(D.24)式中：RAw基于Maruo理论的规则波引起的阻力增加，由辐射和绕射成分计算，单位为牛(N);由于短峰波引起的平均阻力增加是评估不规则波引起的平均阻力增加的主要因素，因此应准确计RAwm的表达式见公式(D.25)和公式(D.26)。对于式中：wE=w+kVscOsa…………(D.30)式中：ps——实际水密度，单位为千克每立方米(kg/m³);g——重力加速度，单位为米每二次方秒(m/s²);Vs——船舶对水速度，单位为米每秒(m/s);w——规则波圆频率，单位为弧度每秒(rad/s);wE——遭遇波圆频率，单位为弧度每秒(rad/s);α——船舶艏向与入射波的夹角，0表示迎浪，单位为弧度(rad);H₁(m)——由表示船舶周期性扰动的奇点σ(x)分布确定的函数，单位为立方米每秒(m³/s)。式中：Cp——垂向菱形系数；TM——船肿吃水，单位为米(m);x——纵向坐标，单位为米(m);wE——遭遇波圆频率，单位为弧度每秒(rad/s);Vs——船舶对水速度，单位为米每秒(m/s);Zr——稳定运动中相对于波浪的垂向位移，单位为米(m)。Tsujimotoetal等给出了RAwk的表示[4]。考虑到精度问题和水面以上船艏形状的影响，该计算方法将短峰波的经验系数引入到计算方法中，见公式(D.37)。ps——实际水温和盐度下的水密度，单位为千克每立方米(kg/m³);g——重力加速度，单位为米每二次方秒(m/s²