船舶艏侧推器推力减缩试验与数值计算研究

论文以艏侧推桨为研究对象,用研制的专用动力仪在循环水槽中对艏侧推器螺旋桨进行了敞水试验和带船模艏侧推器的水动力性能试验。采用有限体积法,通过求解非定常RANS方程对艏侧推器螺旋桨敞水以及艏侧推器槽道流场进行了数值模拟,得到了螺旋桨的敞水性征曲线和船舶不同迎流角下艏侧推器的推力系数。将艏侧推器螺旋桨敞水性征曲线以及艏侧推器推力系数结果与试验结果对比,对比结果表明数值模拟能够较好地计算艏侧推器的水动力性能。由于康达效应和桨之间干扰的存在,艏侧推器存在推力减缩,某些流向角下艏侧推器的推力减缩幅度超过20%;此外,数值模拟也给出了康达效应的流场细节。论文结论可作为艏侧推器设计的重要参考基础,对指导工程实践具有重要参考价值。     

司东锰船用公司研制的新系列推力装置

司东锰船用有限公司是世界上制造船用螺旋桨和船舶设备的主要公司之一,已经发展了一般商船使用的新系列推力装置。此新系列称为SMM模型TC系列,可使用5种尺寸。SMM模型TC推力装置的原型于出现世界市场以前已经进行了全部的试验。     

大侧斜螺旋桨水动力数值图谱构建与应用研究

CFD方法的快速发展为螺旋桨水动力图谱构建提供了新的手段。针对大侧斜螺旋桨设计的强烈需求，以INSEAN E1619为母型桨拓展形成大侧斜螺旋桨系列方案，利用CFD方法开展大侧斜桨敞水虚拟试验，然后通过多元回归分析实现敞水结果的数字化表达，并对表达结果进行校验，在此基础上完成大侧斜螺旋桨水动力数值图谱设计程序开发和实例应用分析。经校验证明，回归多项式计算精度可满足数值图谱的开发要求。实例应用分析结果表明：相比B-系列螺旋桨图谱，在直径不受限制的条件下，本数值图谱设计方案效率与之相当，最佳直径偏小6%左右；在直径受限的条件下，本数值图谱设计方案效率偏高，文中实例给定直径下偏高约7%。该数值图谱可为低噪声大侧斜螺旋桨初步设计阶段的推进性能评估和推进系统参数选型提供新的手段和工具。     

船用螺旋桨

中国船舶工业总公司七○四研究所四○工厂和芜湖船用机械厂联合经营船舶螺旋桨及有关业务,可以承担直径1.5米以内从毛坯到成品的各种类型整铸式螺旋桨和可调螺旋桨的叶片、桨壳等。     

空泡水筒中螺旋桨模型试验的筒壁影响和修正

在中国船舶科学研究中心工作段直径为0.8米的水筒中,试验了三个几何相似的螺旋桨模型。用激光测速仪测量了螺旋桨前后不同截面的水筒流速分布,也测量了筒壁上的压力分布。对水筒中进行无空泡、有空泡和超空泡螺旋桨试验时,应如何进行筒壁影响的修正,提供了依据。同时还指出,水筒中螺旋桨的推力或负荷系数与水池敞水试验值相同时,其流场仍然是不同的。     

BP-1332型可调螺距螺旋桨

BP-1332型可调螺距螺旋桨装置用在无限制航区的腌鱼鲜鱼拖网渔船上,作为推进装置。该螺旋桨强度符合Л_1冰级要求,自动化程度满足苏联船舶登记局规范 A_2符号的要求。设计螺距下推进器直径为2.45米;毂直径为0.8米;推进轴内径为0.17米;盘面比为0.5;输入功率为1620千瓦。变距机构是液压双作用式活塞,桨叶采用     

独具特色的侧向推进器

挪威BRUNVOLL公司是一家专业生产船用侧推器的公司。自1913年生产出第一套调距桨……1990年生产PLC控制侧推器……发展到今天已是一家拥有100多名在侧推器技术领域、造船技术坚实基础、侧推器各发展阶段经验方面资深专家的现代化侧推器公司。 该公司生产有五种型号的侧推器。功率为75～2300kW,额定推力为13～310kN,螺旋桨转速为190～600r/min,螺旋桨直径为850～2750mm;配有定距桨和调距桨;有电液、电动及柴油机驱动;螺旋桨为镍—铝—铜锡合金。     

复合材料螺旋桨水动力特性的流固耦合数值模拟

为了分析复合材料螺旋桨变形对其水动力性能的影响,利用FLUENT和ANSYS结构模块建立了一种流固耦合的方法。基于此方法分析了桨叶变形对敞水曲线,桨叶附近流场及其表面压力的影响。研究结果表明,初始几何为无侧斜无纵倾的螺旋桨变形后纵倾发生改变,使推力和扭矩系数变大,且推力系数和扭矩系数的增值随进速系数减小而增大。变形后的螺旋桨桨叶表面压力增大,压力系数变化最大值可达40%,螺旋桨轴向诱导速度变化最大值可达18.7%。     

不同螺距拟合方式对螺旋桨优化效果的影响分析

螺距是船用螺旋桨桨叶重要的几何参数,对螺旋桨水动力性能的影响较大。在螺旋桨优化设计过程中,不同的螺距拟合方式不仅得到的螺旋桨桨叶几何形状的光顺程度不同,而且优化效果也不同。本文以DTRC438X系列桨为母型,结合粒子群优化算法和螺旋桨水动力性能的面元法理论预报程序,以提高螺旋桨敞水效率和限定推力系数值为目标,分别采用B样条曲线和贝塞尔函数拟合螺距方法进行螺旋桨各剖面螺距(桨叶其它参数与母型桨相同)的优化设计。对比两种方法各自优缺点,重点分析优化后螺旋桨的敞水效率、压力分布及环量分布并考虑侧斜的影响。经对计算结果分析表明:两种方法都得到了较好的优化效果,而采用B样条曲线拟合螺距方法的优化效果要优于贝塞尔函数法     

导管螺旋桨空泡性能系列试验研究

作者对D系列导管螺旋桨进行了均匀流场的空泡筒试验,共进行了两种盘面比的四叶D系列螺旋桨(A_E/A_O=0.7,1.0)与两种厚度比的导管BD15及BD12(t/L=0.15,0.12)相配合的试验研究。试验发现,导管螺旋桨的空泡性能有着与常规桨不尽相同的规律,对给定的空泡数σ_v,分别存在第一阶段空泡与第二阶段空泡的临界总推力负载系数(C_(ThT))的最大值。作者用各种导管螺旋桨的筒壁效应修正方法进行了计算分析,并建议可采用等C_(Th)法修正。本文例举了上述导管螺旋桨系列试验结果的部分回归系数、空泡性征曲线、权衡设计图谱及空泡限界线。     

基于粒子群算法的螺旋桨侧斜分布优化

为了降低螺旋桨激振力,减小螺旋桨对船体的诱导振动,采用粒子群优化算法,结合螺旋桨非定常面元法预报程序,对螺旋桨的侧斜分布进行优化设计。给出侧斜分布的数学表达形式以及粒子群优化算法的数学模型,并以Seiun-Maru HSP螺旋桨为母型桨进行优化设计,得到3种优化方案。其中,最优方案在不损失螺旋桨推力和扭矩的情况下,轴向一倍叶频、二倍叶频推力系数和扭矩系数明显降低,达到了优化目的,即通过改变螺旋桨侧斜分布形式,能够有效改善非均匀流场中螺旋桨的性能,验证了粒子群优化算法用于螺旋桨侧斜分布优化的可行性,可以实现工程化应用。     

可调螺距螺旋桨零推力螺距敞水力矩特性研究

文章利用可调螺距螺旋桨零推力工况的一般概念来求解零推力螺距工况的敞水力矩特性.作图法和解析法并用,以MATLAB为工具,解得可调螺距螺旋桨零推力螺距工况时的敞水力矩系数,从而解决了可调螺距螺旋桨在推进装置推进特性研究中经常遇到的零推力螺距敞水螺旋桨特性的建模问题.文章还对本研究结果趋势拟合的合理性进行了间接检验.     

对转螺旋桨的一个简单计算方法

根据升力线理论,考虑前、后桨的相互干扰和前桨尾流收缩的影响,导出了对转桨前、后桨作为普通螺旋桨的相应的无穷远来流速度,再利用普通螺旋桨性征曲线,提出了对转螺旋桨一个简化的理论计算方法.普通螺旋桨的性征曲线可以来自水池试验,也可以来自理论计算.对这两种情况,本方法已用FORTRAN语言排成程序.为了考核其准确程度,计算了美国和荷兰已发表的两类共六对对转螺旋桨的性征曲线、推力比、扭矩比等,它们和试验结果相当一致.最后,作者给出了本方法计算的一组新对转螺旋桨系列CRPB4.5-55.60的性能曲线.     

船机桨稳定配合工况数学模型及仿真分析

船机桨的稳定配合关系直接决定船舶的运动效率和能量转换的优劣。本文建立包含螺旋桨推力、螺旋桨扭矩、船舶阻力、伴流系数、推力减额系数的船机桨稳定配合数学模型。以实船参数仿真分析了船舶航速、螺旋桨有效推力、船舶阻力、螺旋桨扭矩以及螺旋桨吸收功率的变化曲线,可为船的船机桨配合选择及航行操纵提供理论指导。     

基于粘势耦合方法的空泡水筒阻塞效应数值模拟与分析

阻塞效应修正是提高空泡水筒水动力测量结果精度的重要措施。本文以上海交通大学新空泡水筒为研究对象,采用粘势耦合方法预报某7叶螺旋桨盘面处的实效伴流场,以此修正螺旋桨进速实现空泡水筒的阻塞效应修正。首先采用面元法对螺旋桨进行敞水预报,建立体积力模型将其力场插值到RANS网格中进行计算,得到桨盘面的实效伴流场。然后根据实效伴流分数归纳进速修正公式对螺旋桨推力和扭矩曲线进行修正,从而实现了空泡水筒到敞水结果的阻塞效应修正。结果表明,空泡水筒中计算的推力和扭矩曲线修正后与敞水中的计算吻合良好。     

“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     

可收缩式可调螺距推力装置——机动性较好的新型推力装置

最近研制的可收缩式可调螺距推力装置安装在船底部,并从船底伸出插入海水,可360°旋转,推力的大小和方向均可控制。这种推力装置可作为船舶低速航行时的自航螺旋桨,也可用作在深海作业的石油钻探平台的动力定位装置。作为基本试验,采用预先制备的模型推力装置在试验水池进行了系统的试验。取得了设计可收缩式推力装置所需的数据。另一方面,为了确定推力装置的收缩、旋转和螺距控制特性,用首制样机进     

舰船辅助机电设备1975年总目录

特种装置页次 18 4021231拍[5[08 1 8 1221器1.大功率高速船用螺旋桨2.利泼斯高功率调距桨—供“海卜火车轮渡”号集装箱船川3.对转螺旋桨及装置的国外发展现况4.商船对转螺旋桨系列研究5.“鸭鹏”号动力定位钻探船说明书6.儿种新型推进器了.能够侧向运动的船8.新型ZF船用喊速齿轮9.侧向螺旋桨的圆周速度和噪二阶10.快速自由面防摇装置11.普留格舶部推力器12.船舶推进擦制系统的选择和模拟1 3.大船用的一种新型防摇装置擦制系统14.内河船循推装置的有关情况15.司东锰船用公司研制的新系列推力装置16.司东锰船用公司新型的调距桨1了。对转螺…     

用调距桨式主动舵作为海船的辅助推进和操纵装置

调距桨式的主动舵近年来应用较多,并日益受到重视。本文介绍了几种方法,通过调节电机转速,满足螺旋桨的推力变化。同时叙述了这种装置的简要运行过程。     

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。