360度全旋转式对转螺旋桨

日本石川岛播磨重工公司推出了一种360度全旋转式对转螺旋桨。这是一种用于油船和货船的新型推进装置，具有节能、减振、低噪音、便于安装和维修保养等特点。该装置的前桨有4个叶片，直径为2．5米；后桨有5个叶片，直径为2．2米。     

低转速调距桨船的紧急倒车性能研究

近来,为了取得更好的推进效率,大大地降低了螺旋桨转速。但却使紧急倒车操纵时的停船时间增加了。本文将叙述调距桨和定距桨的紧急倒车性能。所用的船模是SR17484(巴拿马运河型散装货船),配用的螺旋桨是大直径低转速桨。该船模配用定距桨时的紧急倒车性能是由日本造船研究协会第174研究委员会研究的。作者用配有调距桨的船模在不同螺旋桨负荷下进行了自航试验,获得了自航诸系数。应用这些系数并采用准稳定处理法估算了实船的停船性能。仅从倒车推力来看,调距桨的和定距桨的大体相同。所需的停船时间,在满载状态下调距桨船比定距桨船短。但在压载状态下由于有吸气作用情况则相反。因此在压载状态下,调距桨船必须保持足够的艉吃水,以免吸入空气。影响停船性能的主要因素,对调距桨船是最大反向调距角,而对定距桨船是最大逆转转速。     

“鹈鹕”号动力定位钻探船说明书

(1)主要尺寸: 直径2400毫米垂线间长 137,00米转速 240转/分水线长 142,50米电动机转速 700转/分型宽 21,35米推力 15.9吨高(到主甲板)12,50米从正到负100％推力转换时间 8～10秒吃水 7,00米桨叶数 4     

螺旋桨转速与直径对船机桨匹配的影响研究

为了研究螺旋桨转速和直径对船机桨匹配的影响,以某149.8 m近海散货船为研究对象,采用NAVCAD软件进行螺旋桨匹配设计。针对设计过程中存在的实际问题,分析了低转速大直径和高转速小直径螺旋桨对螺旋桨推进效率及船舶的动力性和经济性的影响。结果表明：在柴油机额定转速时,低转速大直径螺旋桨比高转速小直径螺旋桨的敞水效率高,船舶动力性和经济性更好。     

船舶单桨工况拖转调距桨性能计算及其对快速性的影响分析

利用CFD方法对某调距桨敞水特性进行数值计算,并利用实验数据对计算结果进行校验。对于该桨各螺距下大进速系数时的敞水性能采用CFD计算结果与二次曲线逼近相结合的方法获得,以适当扩大调距桨的敞水特性曲线在水涡轮工况的范围。建立了某推进装置主机、传动装置、调距桨、船体阻力的数学模型,在Simulink环境下集成为"船-桨-机"推进系统仿真模型。对单桨工况的稳态特性进行仿真计算,着重研究了不工作调距桨自由拖桨时的拖桨阻力。结果表明:1)不工作桨自由拖转时,将不工作桨螺距设定为最大值时拖桨阻力最小,船舶的快速性最好;2)航速和不工作桨螺距是影响不工作桨拖桨阻力的主要因素,航速越高,拖桨阻力、拖桨力矩以及拖桨转速越大;不工作桨螺距越大,拖桨阻力越小,拖桨力矩与拖桨转速先略微增加而后减小至最小值。     

螺旋桨锁制状态阻力的估算

多桨船有时只有部分螺旋桨工作,即有一个桨或几个桨处于锁制状态或水轮机状态。螺旋桨被锁制时的阻力是相当大的,甚至可占船体阻力的百分之五十以上。为了确定部分螺旋螺旋桨锁制状态下其他螺旋桨的转速、吸收功率和船舶航速,需要准确地估算螺旋桨在锁制状态的阻力.通过模型试验可以获得锁制状态螺旋桨的阻力.对于     

对转桨水动力性能实时预报方法

为了实现对转桨水动力性能实时预报，基于BP神经网络构建对转桨水动力性能预报模型。首先，采用低阶速度势边界元法建立对转桨水动力性能预报模型，通过调整来流速度和前后桨转速开展对转桨水动力性能多工况计算，从而获得构建神经网络所需的样本空间。建立适用于对转桨水动力性能预报的神经网络架构，通过训练使其具备良好的泛化能力。以某组对转桨为研究对象开展水动力性能实时预报方法研究，结果表明，采用BP神经网络预报模型可获得与边界元法精度相当的预报结果，但该模型与边界元法相比计算所耗时间可以忽略不计，可有效实现对转桨水动力性能实时、快速预报。     

最大的五叶变螺距桨

日本川崎重工制造了世界上最大的五叶变螺距桨,直径9.15米,将安裝在224600吨的散装货船奇雪洛加韦·玛鲁号上。由于变螺距桨可以根据海面及载荷情况进行调节,此船的燃料消耗量将比装普通螺旋桨的船来得节省,航运费用可大大节省。经多次试验证明,这只五叶变螺距桨的效率比四叶桨高4％。     

对转桨适伴流设计方法研究

为了实现节能的目标,提出了一种高效对转桨适伴流设计方法。首先,通过船模试验获取某集装箱船船后桨盘面处的标称伴流,对应的实船伴流则通过ITTC提供的经验公式换算获得。采用螺旋桨环流理论分别对前桨和后桨进行实桨适伴流设计,前后桨之间的相互影响通过诱导速度来考虑,且诱导速度作为伴流的一部分,采用面元法进行非定常水动力性能预报。通过实例设计分析可知:在设计进速条件下,该方法设计的对转桨同设计的单桨相比效率可提高12.09%。     

基于螺旋桨负荷特性的双桨船操纵性预报

通过对双桨船内、外两桨负荷变化情况及其对舰船回转性和回转速降计算结果影响的分析,提出了采用等功率法分别计算双桨船内、外两桨的转速、进速系数等,进而确定两桨的推力和转艏力矩,从而进行双桨船回转性和回转时速降预报.以某双桨船为例,分别用等转速法、等推力法和等功率法进行回转轨迹、回转时螺旋桨推力、速降和转艏力矩的计算.计算结果表明：采用等功率法与采用等转速法所得到的回转轨迹基本相同,较之等推力法所得到的回转直径的计算结果更接近实船实际情况;采用等功率法所得到的速降介于等转速法和等推力法之间,最为接近实船的实际情况.     

基于CFD的对转螺旋桨水动力性能分析

基于雷诺平均纳维—斯托克斯(RANS)法,利用SolidWorks和Ansys分别进行螺旋桨建模和水动力计算。在3种不同的湍流模型下分别计算螺旋桨的敞水性能,结果表明SST k-ω模型与试验值贴合较好,为最佳湍流模型。通过对对转桨的桨距比和直径比的研究,得到两者的最优值,在该情况下对转桨的敞水效率最高,并通过尾流分析做了验证。为了比较对转桨与等效单桨的水动力性能,建立了等效单桨模型,在相同的功率系数下做比较,结果表明对转桨在效率提升方面具有明显优势。     

无噪声螺旋面桨及其动力系统的理论分析

用燃气轮机、新型脉动无级变速器与外径、长度均大的螺旋面桨组成动力系统后,由于桨的单位负载大大下降,因此当桨的转速降到某临界值以下（即无噪声）时,可提高隐身性能.桨的转速与其所耗功率呈线性关系,为平衡大转矩,采用一对机组对称布置,并使两桨的旋向及转向相反.结果表明：用变速杆与换向手柄配合可使船的加速、刹车、倒行及零半径转弯均快,能提高船的驾驶和行驶性能,并能自己进出泊位;可恒动率无级变速,使桨一机配合达到理想状态,发动机无剩余功率;航程及平均航速均能达到最大;油耗达到最低,有利于环保.     

对转桨和单桨空泡水筒噪声测量对比试验研究

为了研究对转桨和单桨的目标特性差异,在大型空泡水筒中针对单桨和对转桨的非空泡和空泡工况进行了噪声测量试验,采集了单桨和对转桨在空化条件和非空化条件下的噪声信号。首先针对空泡水筒自身特性进行了分析研究,发现空泡水筒在1.8 kHz和3.8 kHz附近易产生混响干扰。其次,借助数字信号处理技术对测量的声信号进行谱分析,对比研究了单桨和对转桨在空化条件和非空化条件下噪声信号在频域上的差异和规律,并采用频闪仪和高速摄像机对桨叶空泡进行了观察。试验表明,在非空化条件下,相同工况时对转桨噪声级比单桨高6 d B以上,对转桨倍频程衰减值要小于单桨,对转桨和单桨的三分之一倍频程谱在1.8 kHz和3.8 kHz附近会出现峰值,单桨8 kHz附近峰值是由唱音引起;在空化条件下,相同工况时对转桨和单桨三分之一倍频程谱变化趋势基本一致,对转桨噪声级比单桨高3~20 d B。在空化和非空化条件下,对转桨的调制谱特征比单桨复杂,对转桨的调制频段要远大于单桨,对转桨前后桨一阶叶频组合的调制作用最强,而单桨一阶叶频调制作用最强。     

大直径低转速螺旋桨的收益及其应用

造船工作者都知道、在按最佳线设计的情况下,用大直径低转速的螺旋桨要比小直径高转速的螺旋桨达到较高的效率。大直径低转速螺旋桨在七十年代中期以后逐渐引起了人们的注意,目前已成为人们公认的重大节能措施之一、由经验公式分析大直径推进器由于至今先进的环流理论设计还没有能够找到螺旋桨效率、直径、螺距等螺旋桨要素的数     

机桨匹配初步设计软件实现方法研究

研究现有机桨匹配初步设计软件设计方法及其存在缺点,提出正确实现机桨匹配初步设计软件思路和实现方法.该方法从初步设计概念出发,搜索满足机桨匹配且效率最高的桨及对应主机,可用于绘制船舶一定航速下,定桨径不同转速及不同桨径最佳转速机桨匹配分析曲线.变换不同航速,还可得到完整的分析图谱.     

渔船动力装置优化配置的研究

以8154型拖网渔船为例,利用螺旋桨设计软件系统,对不同螺旋桨转速、不同主机功率以及不同作业工况下的船、机、桨参数进行了分析。显示在条件允许范围内,低转速、大直径的螺旋桨可以改善渔船的作业性能;主机不能一味追求增大功率,应选择满足设计要求的合理主机功率。     

翼型舵球几何参数对桨-舵系统节能效果的影响

以KP505桨及NACA0018舵为研究对象,基于CFD软件FINE/Marine,运用滑移网格技术分别预报了单个螺旋桨及桨-舵组合系统的水动力性能.计算结果表明:裸桨的预报结果与实验值吻合良好,在进速系数为0.1~0.8时,相对误差均在5%以内,且在低进速下,桨-舵系统总效率较裸桨效率有所提高,最高提高1.27%;在高进速下,桨-舵系统总效率降低较大,最大降低6.36%.在此基础上,对桨-舵-舵球组合系统进行计算,通过改变翼型舵球的几何参数,讨论舵球尺寸对桨-舵系统节能效果的影响.结果表明:当翼型舵球剖面相对厚度比为0.28,且最大直径与螺旋桨直径之比为0.16时,节能效果最好,最佳节能效果达到1.62%.同时,通过对桨-舵系统与桨-舵-舵球系统的尾流场进行比较分析,得出舵球的节能原理,为舵球的实际工程应用提供了重要的理论依据.     

用空气喷射法防止空泡腐蚀

空泡水筒中的模型试验显示通过位于导管表面的出口进入空泡区的空气喷射是防止螺旋桨导管受空泡腐蚀损坏的有效方法。只要空气供给不超过预防腐蚀所必须的量，则不会使推进效率明显减少，也不会便振动在幅度地增加。参照试验情况，只有直径为８米的导管螺旋桨的油轮，在转速为１００转／分时，需要空气（标准大气）的供给量约为１４米Ｆ＾３／分。更进一步的模型试验证明了，将空气通过从螺旋桨前端的呆木中伸出的管子喷射到桨盘处，     

多桨船的节能轴支架

本文简述了多桨船节能轴支架的节能原理,扼要介绍了一艘双桨海洋调查船和一艘三桨高速艇采用这种支架后经船模自航试验证实的节能效果:前者可节能11.9％,相当提高航速0.55kn,后者节能6.5％,相当提高航速0.9kn.     

舵桨推进装置

德根多尔夫船厂生产的三艘自卸泥驳采用了舵桨推进装置。每一舵桨推进装置均由一台在转速为1000转/分时额定功率为525千瓦的6L20/27型曼恩主柴油发动机、一台赖因特耶斯(Reintjes)增速齿轮箱、一根联接轴和一台SRP300/300型肖特尔(Schottel)定距舵桨组成。