超级导流管的模型试验研究

设计并制作了超级导流管试验模型,进行了船舶光体阻力和自航试验以及加装超级导流管的船模自航试验。在不同航速时,研究了超级导流管几何形状和纵向安装位置对其节能效果的影响。试验结果表明:在船尾加装超级导流管可以起到节能的效果,并且以12o开角的超级导流管处于中间位置(位于螺旋桨盘面前,与螺旋桨直径的比值分别为0.2232)时节能效果最佳。     

Mewis Duct节能装置在VLCC船上的试验及实船验证

通过分析补偿导管稳流、导流鳍降低旋流、Mewis Duct节能组合装置引流等节能原理改善螺旋桨工作环境,设计VLCC船模并进行采用Mewis Duct节能装置HSVA水池模型试验。通过试验数据分析和实船使用验证,结果表明:采用组合节能装置后可使主机节省功率8.1%,实现降本增效。     

满足第Ⅲ阶段EEDI指标的3万吨化学品绿色船型开发

新船能效设计指数EEDI是新造船舶的准入考核指标。研发具有更低EEDI值的绿色船型已成为新造船领域的关注焦点。针对3万吨化学品船,从水动力学角度出发,综合应用线型优化、高效螺旋桨优化和节能装置优化等技术措施,并借助CFD性能评估优化,得到了一型绿色船型方案。经深水拖曳水池快速性船模试验验证,最终的优化船型方案的Attained EEDI值较基线值降低了30.6%,达到了EEDI第III阶段减排的要求。     

基于混合网格技术的桨前超级导流管的仿真研究

根据型值参数,在Fluent前处理器ICEM软件中建立了船体、螺旋桨和超级导流管（SSD）的几何模型,并使用混合网格方法对模型进行网格划分。采用计算流体力学（CFD）理论,结合雷诺平均纳维—斯托克斯（RANS）方程对安装超级导流管（SSD）前后的船体模型进行CFD仿真,并将船模阻力和螺旋桨推力及转矩的计算值与试验值进行对比。结果表明文中所建立的研究桨前超级导流管（SSD）节能效果的CFD数值仿真方法正确。     

关于节能推进装置－－前置定子的研究

本文叙述了在船用螺旋桨前方安装一组固定叶片（即前置定子）推进装置的节能原理和设计计算方法，并根据该原理和方法设计，加工了此种组合推进装置的若干模型，进行了模型的空泡筒试验和船模自航试验，且在实船上进行了安装测试，经过多次试验分析的结果表明，该推进装置具有明显的节能效果和实用推广的实际意义。     

不对称尾鳍模型试验研究

不对称尾鳍是安装在单桨船螺旋桨前方艉柱上的一种节能装置.文章分析了不对称尾鳍的节能原理,并以三艘具有不同尾型的船模试验结果证明,采用不对称尾鳍后的节能效果是非常明显的.这种类似于不对称船尾的节能装置由于结构简单,安装方便,成本低,节能效果显著等优点而值得推广.     

前置预旋导轮各部分对其性能的影响研究

前置预旋导轮良好的节能效果已经得到大量实船验证。为了研究这种节能装置各部分对其节能效果的影响,针对一型7万吨级油船,设计了前置预旋导轮方案,并将其拆分为导管和定子2种节能装置进行分析。文中利用RANS方程模拟带与不带节能装置的船模快速性试验,分析加装不同节能装置带来的影响,并进行了模型试验验证。结果表明,前置预旋导轮产生较好的节能效果主要是由于其具有的叶片产生了预旋作用,使得船后螺旋桨效率提升明显,导管在其中不扮演关键角色,基于CFD的数值方法评估这类节能装置附体的节能效果与模型试验结果基本一致。     

不对称节能尾鳍的试验研究与实船应用

船舶能效设计指数(EEDI)的强制性实施对船舶设计提出了更高的要求,将有更多新型节能装置广泛应用于船舶上。通过试验研究,研发了船舶不对称节能尾鳍,并成功应用于实船上。船舶不对称尾鳍能够使尾部伴流场稳定化和均匀化,提高螺旋桨推进效率,降低能耗,实现船舶节能。此外,船舶不对称尾鳍还能减小螺旋桨激振力引起的船舶振动现象。     

53000t散货船节能优化的改造技术研究

为有效提升53000 t散货船的能效水平,降低运营碳强度,通过建立对船+桨前节能装置+高效桨+舵整体系统相互干扰的流场、阻力和自航性能预报的CFD技术体系,对原船螺旋桨进行优化设计,并开发出与新设计桨相互匹配的前置伴流导轮和消涡鳍2个附体节能装置,分别起到改善螺旋桨进流及消除螺旋桨尾部毂涡的作用.船模试验表明:通过本次...     

Aframax油船自航性能的数值和试验研究（英文）

在船舶能效指数(EEDI)实施的工程背景下,本文对一艘实际营运的阿芙拉(Aframax)油船自航性能的数值和试验方法开展了研究。首先,在SSPA拖曳水池进行了阿芙拉船模的螺旋桨敞水试验、阻力试验和自航试验。其次,基于计算流体力学(CFD)理论和Star-CCM+软件平台建立了油船自航的数值模拟方法,在此基础上对Aframax船模自航性能进行了数值模拟。采用RANS方程和SST k-ω湍流模型模拟流场粘性,将流体体积函数法(VOF)用于追踪瞬时自由液面,此外,应用滑移网格技术来处理螺旋桨旋转问题。最后,通过与试验结果进行的对比验证了数值方法的有效性,并且对Aframax油船艉部进行了型线优化。对比结果可以发现,优化线型船模的推进功率降低了2.98%。     

大型LNG船能效设计指数提升研究

针对全球航运业的碳排放问题,以17万立方米级LNG船为研究对象,研究了不同推进方式对船舶能效设计指数(EEDI)的影响,具体指出了双燃料低速机直推型LNG船EEDI的计算方法.结果表明:相比二冲程柴油机及双燃料电力推进LNG船,双燃料低速机直推传动效率更高,EEDI更优;并且研究了不同节能装置对该型船EEDI的贡献效果,发现在不改变主机最大输出功率(SMCR)的前提下,充分利用螺旋桨转速裕度配置轴带发电机可有效提升EEDI.     

内贸集装箱船光芒型前置导轮设计及应用验证

光芒型前置导轮是一种具有比导管半径更长的定子叶片、适用于尾部较瘦削的船舶的新型水动力节能装置。它安装在螺旋桨前方,用于改善螺旋桨入流均匀性并产生与螺旋桨旋转方向相反的预旋转流动,从而可以降低螺旋桨尾流能量损失,取得可观的节能效果。论文以一艘内贸航线的4000 TEU集装箱船为研究对象,开展了光芒型前置导轮的优化设计、CFD数值模拟、模型试验验证和实船应用验证。经船模试验验证,为目标船设计开发的光芒型前置导轮可节能4%以上,节能效果显著。这也得到了实船试航验证。     

螺旋桨纵向位置对推进性能的影响

本文通过三艘单桨船模自航试验,探讨了螺旋桨纵向位置对推进性能的影响。研究结果表明,适当地选择螺旋桨的纵向位置,可以改善其与船尾和舵之间的配合.收到较好的节能效果。一般说来,螺旋桨后移对提高推进效率是有利的。     

船模螺旋桨控制系统的设计与实现

船模螺旋桨控制系统是为实船动力定位系统进行船模水池试验提供的动力驱动控制系统.为了满足测试环境、控制精度和响应速度的要求,船模螺旋桨控制系统采用西门子新推出的S7-1200 PLC控制器和V80伺服驱动器组合.通过测试和验证,该控制系统满足实船动力定位系统船模测试的控制要求,达到了预期目标,取得了良好的效果.此外,结合项目详细说明了如何应用S7-1200PLC进行控制系统的设计.     

2.5万载重吨多用途干货船船型优化及节能装置

介绍2.5万DWT肥大型多用途干散货船船型优化及节能装置的船模试验研究.其船体线型优化设计和球艏的优选,在上海船舶运输科学研究所拖曳水池进行.文中给出了船模阻力、自航和尾部伴流场测试的试验结果,分析了船型变化对快速性的影响,同时介绍了尾部加装节能装置前置导管及舵球的节能效果.该船型优秀,快速性指标先进,是经济高效船舶.实船正在建造中.     

船舶附加水动力组合节能技术研究进展

随着国际上石油价格飞涨,能源短缺,特别是MEPC第58次会议发布EEDI计算公式以及MEPC第62次会议正式通过《MARPOL73/78公约》附则Ⅵ修正案,世界各国都认识到了船舶节能减排的重要性。船舶节能技术得到广泛的关注。相比于节能新船型和新型高效推进器,附加水动力节能装置无疑是一种成本低廉、见效显著、安装方便的节能选择。通过合理搭配2个或多个不同附加水动力节能装置,充分利用各自的水动力特性可以得到更好的节能收益。本文主要介绍基于导管类的附加水动力组合节能装置、基于导流鳍的附加水动力组合节能装置、基于扭曲反应舵的水动力组合节能装置,并分析各节能装置的节能原理与节能效果等。     

驱逐舰操纵性预报

本文用船体、螺旋桨、舵“组合型”数学模型,对一艘驱逐舰船模的操纵性进行了预报。船体的水动力导数和船体、螺旋桨、舵相互之间的流体动力干扰是用船模斜拖试验和旋臂试验确定的。预报采用进退、横漂、首摇和横摇四个自由度的方程,考虑了横摇对水平面运动的耦合影响。计算结果与自航船模试验结果进行了比较。符合情况良好。     

螺旋桨鳍状导流帽的研究和发展

PBCF(螺旋桨鳍状导流帽)改变了螺旋桨毂后的水流,从而分散和减弱桨毂涡,达到增加螺旋桨效率的目的。试验结果表明:敞水推进器试验获益3％到7 ％;7米自航模试验大约获益2％;44979总吨位的 Mercury Ace号汽车运输船大约获益4％。这些数据表明,PBCF结构简单并具有良好的节能效果。     

补偿导管推力的试验研究

补偿导管于１９８４年３月１４日首次装船至今，已有数百艘实船采用了该节能装置投入营运，实船使用证实了船模试验所的节能效果４－１０％，本文介绍在一般５０００号多用途货船模型阻力自航试验过程中进行补偿导管推力的试验研究。该船模所安装的补偿导管上测得正和，表明其推力大于自身的阻力，其量级很小，不是补偿导管产生节能效果的主要原因。     

9万吨级散货船消涡鳍设计与节能效果验证

消涡鳍(hub vortex absorbed fins,HVAF)是一种船舶推进器水动力节能装置,用来回收螺旋桨毂涡能量。它由一组安装在螺旋桨导流帽上的小叶片组成,叶片数与桨叶数相同。论文以一艘9万吨级散货船为研究对象,开展了消涡鳍设计、CFD节能效果评估、模型试验验证和实船营运节能效果分析。CFD评估表明,加装消涡鳍后,螺旋桨的效率提高2.2%。模型试验显示,加装消涡鳍后螺旋桨的效率可提高2.7%。由实船运营数据分析可知,与未安装消涡鳍的一艘姊妹船相比,加装消涡鳍可节能4%以上。