全回转推进器结构的放样改进与应用

以与船体基本投影面呈双倾角的全回转推进器为例,深入研究其结构形式及特点,充分利用手工放样中的投影改造方法,实现全回转推进器附近船体结构的精准放样展开,以弥补软件对结构复杂零件展开所产生的精度偏差,确保重要设备结构的精度和性能,使此类复杂结构放样更加简单方便。     

大功率全回转推进器水动力学性能研究

大功率全回转推进器是大型海洋装备在复杂海况下确保精确定位的关键推进系统,其水动力学特性将直接影响到整个推进系统的服役性能。基于计算流体力学(CFD)基础理论,建立某型全回转推进器水动力学数值仿真模型,获得其水动力学特性。在此基础上,采用准定常计算方法分析不同回转角度下推进器产生的推力和扭矩,获得其在全回转过程中的水动力学性能变化规律。计算结果表明,当进速比为0.55时该推进器效率达到最大值0.704;在全回转过程中推力系数呈现M型曲线,分别在120°和240°回转角时推力达到最大值。在回转角为120°时,桨叶吸力面与推力面之间压差最大,此时会造成桨叶上产生较大的应力。本文所开展的大功率全回转推进器水动力学特性研究为综合评价其疲劳寿命及服役性能提供了参考依据。     

L型全回转推进器船体支撑结构设计与分析

针对L型全回转推进器在中型科考船上的结构设计问题,基于船级社关于全回转推进器支撑结构的相关规定,以中国船舶及海洋工程设计研究院(MARIC)研发的某6 000吨级科考船为例,总结其船体支撑结构设计的思路和特点,并运用力法原理求解L型全回转推进器梁系简化模型,推导出船体支撑结构的承力解析解,再运用有限元方法进行验证分析,证明梁系计算结果可信、偏安全,为后续类似船型提供相对简便的载荷快速估算方法。     

海洋工程船推力分配策略

阐述一种处理全回转推进器之间水动力干扰问题的方法。推力分配策略以能量消耗低、首向最优、推力误差小、最小化推进器最大推等为目标建立优化函数,综合考虑到推进器物理条件限制而设置动态推力区域,考虑到全回转推进之间水动力干扰而采用在推力禁区内限制推进器最大推力的方法。最后使用序列二次规划解决以上问题。仿真结果表明,限制推进器禁区内最大推力的方法降低了能量消耗,减少了推进器机械磨损,对于推力分配策略选取是一种合理有效的选择。     

浅谈全回转推进器密封箱

保证密封性是全回转推进器实现水下安装的必要条件,水下密封箱的应用则能够使推进器顶盖和基座不受海生物的侵蚀,无需额外处理便能直接进入安装流程,并在安装过程中保证密封性。基于此,本文针对全回转推进器水下安装用密封船体开孔箱进行介绍。     

动力定位船舶全回转推进器工作区优化

[目的]为使动力定位全回转推进器及时响应外界环境力,避免推进器产生大范围旋转,实现动力定位控制的高精度,开展全回转推进器最佳工作区间研究。[方法]以安装有两个全回转推进器和一个侧向推进器的动力定位自航模型为研究对象,首先,分析当前推力分配奇异性优化指标存在的问题,在此基础上考虑推进器的推力限制,并采用遍历推进器推力及方位角的方法,建立轴向最大能力矩阵;然后,根据外界环境力大小及变化,计算得到各轴向的最低性能要求,结合禁止角,确定推进器在不同外界环境下的最佳工作区间,获得新的推力分配逻辑框架;最后,基于传统奇异性指标与最佳工作区间的动力定位船模,分别开展定点定位试验。[结果]结果表明,所提方法能够克服奇异性指标存在的不足,实现推进器方位角在50°范围内变化,定点定位达到0.1 m半径位置和0.5°艏向的控制精度。[结论]所述方法可替代奇异性指标,满足船模动力定位试验要求,具备一定的工程实用价值。     

导管剖面对全回转推进器性能的影响

随着船舶大型化和高功率化,对于全回转推进器的要求也越来越高。本文提出配置一种新型剖面导流管的全回转推进器,该推进器为上海振华重工集团3800kW全回转推进器。对该全回转推进器进行CFD模拟计算和敞水试验,并将新型导流管与19A型导流管进行对比分析,为后续设计提供参考。     

全回转吊舱推进器性能预报—仿真与试验研究

推进器,特别是用于动力定位工况下的大功率全回转吊舱推进器在选型安装前,对其水动力性能准确预测十分重要,其性能好坏直接影响系统最终的定位精度。本研究结合ZPMC研发建造的伸缩全回转吊舱推进器,采用商用CFD软件分别对螺旋桨、导管以及吊舱推进器的敞水性能进行了数值计算,建立了吊舱推进器水动力性能预报的方法。一系列敞水试验结果表明该方法可以较为准确的对包括推力、扭矩及效率等在内的吊舱推进器整体性能进行预测,继而为推进器性能的预报、优化提供参考。     

快速转向推进器在动力定位系统中的应用

动力定位系统船舶的多推进器配置通常存在推进器间水动力干扰的问题,本文从采用一种快速回转推进器的方法考虑,提出一种基于大角度变化率的推理优化分配策略,在设置推力禁区的条件下,可以使推进器避免落在推进器干扰区域边界上。     

双倾角主推进器安装工法研究

在某海洋工程辅助船(OSV)的尾部主推进器安装前,对其安装平面的确定进行工法研究。该推进器的安装平面为双倾角,即与船体纵剖面、水线面都存在不同的角度,因此找出这个斜面在船上的准确位置,是成功安装此类推进器的关键。结合工厂实际情况,阐述确定该斜面的具体方法与工艺要求。     

采用直翼推进器的舰船动力装置仿真

直翼推进器可在360°范围内快速改变推力方向及大小,具有优良的操纵性和机动性,因此,被广泛应用在对动力系统有特殊要求的船舶中,如拖船、扫雷艇和海洋工程船等。本文以采用直翼推进器的船舶为研究对象,通过分析船体、柴油机以及直翼推进器之间的能量转化,采用MMG操纵运动非线性数学模型,建立Matlab/Simulink模型,进一步研究基于直翼推进器的船机桨匹配特性,为进一步提高直翼推进器实船应用提供参考。     

全回转推进器万向联轴器布置的研究

为了解决全回转推进器中间轴系布置万向联轴器时确定相关有利参数的问题,通过汇总柴油机驱动全回转推进器轴系布置的相关资料,根据万向联轴器布置的特点及要求分析了相关参数;然后转化为几何模型,进行数学分析,并以某港作拖船为研究对象进行实例计算;最后提出了万向联轴器布置设计流程图.该设计办法适用于设置万向联轴器的全回转推进器轴系,能够快速地找到较佳的万向联轴器布置方式.     

全回转可伸缩推进器坞内安装技术研究

以江苏熔盛重工承建的3000m深水铺管起重船为实例,介绍了全回转丝杆式可伸缩推进器的结构和工作原理;针对国内船厂的软硬件现状,总结出全回转可伸缩推进器的安装重点与难点,逐项进行研究攻关;通过论证分析,选择适宜于实例船全回转可伸缩推进器的坞内安装方案。     

平台供应船(PSV)全回转推进器安装工艺研究

以大连中远船务9000HP PSV项目为例,结合《海洋石油支持船监造技术指导书》、《全回转推进器安装工艺》等要求,分析研究PSV全回转推进器的安装难点,并根据船厂生产设备情况及建造工艺水平,提出了推进器的安装方法并优化了设计方案,为其它同类海工产品的推进器安装提供宝贵的安装指导经验。     

可伸缩全回转推进器安装工艺研究

本文对全球最大的750 DP3半潜式居住平台上的可伸缩全回转推进器的构造、工作原理及安装工艺进行了详尽阐述,并对安装过程中的重点和难点进行了研究和攻关。该平台上5台可伸缩全回转推进器,已成功安装并经过海上试验,获得船东船检的高度认可。本文所论述的工艺研究,为同类型的海洋平台上的可伸缩全回转推进器安装,提供了重要参考依据。     

螺旋桨负载下的全回转电力推进器动力学特性

为研究全回转电力推进器控制系统的动力学响应特性,建立一种变频器控制异步交流电机驱动螺旋桨动力学系统的数学模型,提出一种考虑螺旋桨动态负载特性的电机转速、螺旋桨转速、转矩、推力的迭代求解方法,构建考虑螺旋桨负载下的全回转电力推进器的动力学仿真模型。通过数值仿真,分析螺旋桨进速不变和变化,以及不同期望转速下的电机及螺旋桨负载的动态响应变化过程和特点。结果表明,建立的动力学仿真模型与实际运动情况相符;推力系数和转矩系数随进速的增加而减小,转速几乎不会发生变化,推力有明显下降;期望转速越低时,异步电机转速、螺旋桨转速和输出推力上升速率越快。同时,在进速增加时,推力下降的范围越小。因此,须合理考虑进速系数对于全回转电力推进器的控制和推力分配的影响。这种考虑螺旋桨负载下的全回转电力推进器的建模方法对于全回转推进器电力控制、船舶动力定位方法和推力分配策略的研究具有一定的工程价值和指导意义。     

大型循环水槽吊舱推进器空泡性能试验研究

文章介绍了大型循环水槽实验室利用全附体船模进行了RORO吊舱推进器空泡性能试验研究情况及相应吊舱推进器空泡试验方法,并与Marin试验结果进行了比较。试验结果表明:在相同模型与试验工况下,吊舱推进器螺旋桨叶片上空泡形态及空泡诱导的船体脉动压力与国外Marin试验结果相当。     

长江下游全回转拖轮应用探索

正随着长江南京以下-12.5 m深水航道的开通,进出长江的海轮日趋呈现尺度大型化、船型多样化的特点。为确保安全,将全回转拖轮广泛用于协助海轮靠离泊作业,效果显著全回转拖轮是指可在水平范围内进行全方位360°旋回控制的拖轮,一般都采用中高速柴油机和双Z型导流管式推进器,目前长江下游根据操作方式分为单柄船和双柄船两种类型。该类型拖轮的特点是:无舵双桨,螺旋桨可在360°范围内自由转动,操纵灵活,旋回圈极小,甚至可以在原地回转;进车变向倒车,     

基于OpenFOAM的全回转推进器非定常性能预估

本文选择某一全回转吊舱推进器为研究对象,运用任意网格面元法(AMI)CFD数值计算方法,计算采用的开源数值计算软件OpenFoam对全回转推进器非定常敞水水动力性能进行了研究分析.控制方程离散采用有限体积法,湍流模型选取SSTκ-ω 模型,速度压力耦合采用PIMPLE算法求解.通过与试验结果比较,验证了基于OpenFoam的非定常数值计算方法在全回转推进器敞水性能预报的可靠性和有效性.     

船模自航试验法

船模自航试验法概要在船模试验池中,对在某种条件之下而决定其最适合的船体及推进器的形状时,先根据船模阻力测定试验,选定适当的船体形状,测定在船模应安装推进器位置上的伴流速度分布状态,据此设计几种模型推进器以便与船模一同实验,根据其结果以决