世界上最快的螺旋桨推进船

现今的水上速度记录都由涡轮动力船保持，它们直接使用涡轮作为推动力，有点类似于喷气飞机。这种船速度极快，但实用性却不是太强。说到实用性强的船，螺旋桨推进船始终是“王道”。现有最快螺旋桨推进船的记录是220．5英里每小时，由无限水上飞机MissBudweiser保持。美国最近便推出了一种新型船，有望打破这一记录，成为最快的螺旋桨推进船，计划其速度将达到250英里每小时左右。     

双导管螺旋桨船的艉部振动与治理

本文基于某双导管螺旋桨船船体的线型特点，详尽分析了该船在试航中产生振动的原因；并通过模型试验进一步证实该船振动的成因主要是由于螺旋桨在不均匀流场中运转时产生的激振力所致。在实船已经建成，船体线型无法修改的情况下，在艉部设计并加装整流鳍，改善了该船桨盘面伴流分布的不均匀性，从而降低由螺旋桨脉动压力所引起的剧烈振动，使该船最终得以顺利交船。     

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。     

科海拾贝

日前,日本钢管造船公司研究开发成功利用流体力学原理来降低船舶阻力——新型的“NOPS”偏心螺旋桨船。 这种“NOPS”船型主要是在艉部破坏原有的涡流结构,利用螺旋桨向一侧偏移,使合成涡流的方向与螺旋桨的旋转方向相同,从而可达到提高螺旋桨推力的目的。由于单螺旋桨一般均采用右旋,因此,“NOPS”型船的螺旋桨均向右舷偏移。 这种“NOPS”船型具有的功能:一、在一定航速下有利於船舶选用较大的方形系数C_b;二、节能可达3％～9％;三、不需要改变船体原来的线型和结构设计方案;四、操纵性几乎与普通中心螺旋桨船相同。但机舱布置和轴系设计需稍作修改。 目前,这种船型已成功地应用於大型油轮(VLCC)和大型液化天然气运输船(LNG)。     

37500方LEG运输船螺旋桨毂帽鳍设计研究

毂帽鳍是一种通过回收螺旋桨毂涡旋转能量来达到节能效果的船舶桨后节能装置。本文针对我公司承建的37500方LEG运输船,运用CFD软件对粘性流场中毂帽鳍的敞水性能进行了计算研究,着重考察了毂帽鳍的根部螺距角、错位角、直径比及纵向位置等因素对效率的影响,通过多方案优选设计了适用于该船的毂帽鳍方案,并对该方案进行了模型试验验证。结果表明：在螺旋桨工作点时,螺旋桨效率提高了1.26%。考虑到模型试验的尺度效应,在实船应用时其节能效果将更加显著。     

螺旋桨稍涡空泡引起异常振动及噪声研究

螺旋桨作为船舶推进的重要设备，空泡现象几乎不可避免且成因十分复杂，本文研究该船在未更换螺旋桨的情况下，顺利解决了由“稍涡空泡”引起的异常振动和噪声问题，为最终解决螺旋桨“空泡”问题提供一定的参考价值。     

37500m~3 LEG运输船螺旋桨毂帽鳍设计研究

毂帽鳍是一种通过回收螺旋桨毂涡旋转能量来达到节能效果的船舶桨后节能装置。针对江南造船(集团)有限责任公司承建的37500m3 LEG运输船,运用CFD软件对粘性流场中毂帽鳍的敞水性能进行了计算研究,着重考察了毂帽鳍的根部螺距角、错位角、直径比及纵向位置等因素对效率的影响,通过多方案优选设计了适用于该船的毂帽鳍方案,并对该方案进行了模型试验验证。结果表明,在螺旋桨工作点时,螺旋桨效率提高了1.26%。考虑到模型试验的尺度效应,在实船应用时其节能效果将更加显著。     

某双艉鳍船型设计问题的综合治理与效果研究

本文基于某双艉鳍船型在设计中出现的问题,利用CFD的计算技术,深入剖析了该船在实船试航过程中出现的螺旋桨负荷过重、转速不稳定、左右桨转速差别较大,船艉部产生较剧烈的振动、航速同要求值相差甚远,面临弃船边缘的成因。在实船已经建成,船体线型及螺旋桨均无法改动的情况下,通过切割螺旋桨直径及修削随边,设计并加装整流鳍,采用舵球节能装置等三项综合措施后,成功解决了上述诸多问题,取得了极其显著的效果,能得以顺利交船,避免了出现难以估量的重大损失。     

实现内河船舶推进器“一桨多能”方法的分析

本文首先指出，历来内河船舶的轴系因采用“固定”轴支架而无法使螺旋桨上下“升降”实现“一桨多能”等存在的问题。然后，通过分析在轴系中增万向节和变“固定”轴支架为螺旋副传动型式的“活动”轴支架后，则可使螺旋桨通过上下“无级升降”实现推进器变吃水设计；减少船艉振动和噪音；实现船内清洗桨叶，以及必要时还可实现在舱内更换进器，船不进坞切割浆叶与实现多浆船在非全速航行时对部分浆不工作实现的布置。     

螺旋桨毂帽鳍参数定量设定的优化匹配研究

螺旋桨毂帽鳍是一种新型的推进器节能装置。针对DTMB P4119螺旋桨,将不同进速系数下的螺旋桨毂帽鳍的主要参数设定为统一的特定值,进行Fluent软件模拟计算。通过对比加载毂帽鳍前后螺旋桨的水动力性能可知,在不同进速系数下,加载参数设置相同值的螺旋桨毂帽鳍,可使螺旋桨效率提高约0.93%~2.86%。通过观察毂涡分布图可直观看出,桨毂处涡流减弱。结果表明,将毂帽鳍参数的特定值应用到DTMB P4119螺旋桨是可行的,可以提高螺旋桨效率,降低船舶能耗。     

一种新型的船舶节能装置——桨前扇形整流鳍

七０八所开发的桨前扇形整流鳍（ＦＰＨＦＳ）是一种新型船舶水动力节能装置，由２至３片呈扇形分布的鳍翼组成，安装于桨前适当位置，改善螺旋桨的进流，提高推进效率。本文介绍长江１９４２ｋｗ双桨内河推船两型船采用本装置的模型试验和实船试航对比结果，实船试航结果证实模型试验预报的节能效果。加装本节能装置后Ｉ型船（带减速齿轮箱）推１３０００ｄｗｔ驳船航速１４ｋｍ／ｈ和１２ｋｍ／ｈ时节能效果分别为３．４％和６．４     

节油效果明显的叶轮式辅助“涡轮螺旋桨”推进器

现在有几条联邦德国的船正在安装由工学博士O.格林(Grim)教授发明的由科隆的奥斯特曼金属工厂制造的叶轮反作用螺旋桨,这种桨是安装在船身和船的主螺旋桨后面的第二个且不消耗功率的反作用螺旋桨,它利用“涡轮-螺旋桨”效应,使燃油节省5～13％。表1 给出了由不来梅造船厂建造的两艘75000吨同级多用途姊妹货船的试航结果比较。其中Pharos号装有叶轮螺旋桨,而Konkar Hyphestos号没有。从表内数字可以看出,使用叶轮辅助推进器的节油效果是很明显的。     

基于大涡模拟的螺旋桨毂帽鳍系统精细流场数值研究

对引起螺旋桨毂帽鳍系统推进性能变化的细节及流动本质问题的研究，有助于对毂帽鳍的节能机理产生新的认识，并为改进该系统的推进性能提供新的思路。通过模型试验和大涡模拟方法对螺旋桨毂帽鳍系统进行了力的测量及精细流场的分析，从能量的角度，分析了毂帽鳍节能机理。数值模拟显示，在毂帽鳍的作用下，在紧邻桨毂后方区域的流速比无毂帽鳍时小且低速区域更广，桨毂后方流体轴向和横向动能均有所减小。由此可知，毂帽鳍通过回收一部分螺旋桨释放在尾流中的动能实现节能；在桨毂后安装一种圆锥形导流帽可避免流动分离，能进一步提高推进系统的整体效率。     

船舶回转机械的振动及减振措施

前言 1970年以前,船的振动大部分是由螺旋桨激振力引起。随后采取了螺旋桨安装整流鳍、采用大侧斜桨叶以及改进结构设计法等措施,螺旋桨引起的振动大大减少。但由船舶主机、推进轴系和辅机等回转机械产生的振动仍是设计、制造和安装时必须着重考虑的问题。最近,回转机械由高性能化的要求而向高速化和大型化方面发展,振动条件也日益严     

邮轮和游船

首先说“轮”字，过去把用机器推进的船称为轮船，因为那时的船舶带有“轮子”。当蒸汽机发明并用在船上后，蒸汽机通过装在船的两侧或船尾部的轮状推进装置推进船舶。我国明代曾出现过有轮的船。叫做轮船，当然那时是靠人力转动“轮”来推进船的。所以当国人知道有用机器带动轮子推进的船后，就将机动船统称为轮船。运货的就叫货轮，运客的就叫客轮，兼运客货的就叫客货轮，专运油的货轮就叫油轮。随着船舶科技的发展，人们发现“轮”的推进效率远不及后来发明的螺旋桨的推进效率，就不用“轮”而改用螺旋桨来推进船舶。现代建造的船舶已绝少用“轮”推进了，只有在某些极浅水域或水上娱乐场所还有装“轮”的船。有机器动力的船也就渐渐不叫某轮或轮船而改称某船或机动船了。当今，凡机器推进的船统称为机动船，也可简称船。于是机动客船就简称客船，机动货船就简称货船。     

日本研制成功世界首艘波浪动力船

一艘由波浪提供动力的3吨重双体船“Suntory Mermaid ll”．将于2008年5月从夏威夷驶往日本。波浪动力船“Suntary Mermaid ll”是日本利用生态动力．再循环铝制造的船只中的一名最新成员。它的工作原理是利用船艏里面一对并排的鳍状物吸收波浪动力，将它传递到一个像海豚的装置内。这种鳍状物带来的好处是．因为它与海浪起反作用，能让船体更加平稳。这就像汽车在崎岖不平的道路上行驶一样,汽车颠簸跳跃个不停,而乘客室却非常平稳。然而，为什么不是每个人都着眼于从轮胎减震器上获得启示呢？     

Kardostar螺旋桨轴联轴节

罗曼与史托泰尔福特股份公司(Lohmann & Stolterfoht)于1974年12月介绍该厂新型“Kardostar”船用联轴节。这种双万向非可拆式联轴节主要用于主机一齿轮装置弹性安装的渡船上,以便抑制主机噪音传往船舶底座和船体。在弹性安装的主机与刚性布置的螺旋桨——推力轴承之间,必须装设这种弹性联轴节,以补偿可能出现的轴位移。这种弹性联轴节对于艉机船也很适合。艉机船的主机功率以及齿轮箱尺寸都比较大。采用这种联轴节后,船舶底座的变形不致通过螺旋桨轴对齿轮箱发生不良影响。     

鳍结构对SWATH船纵向稳定性及运动性能的影响

针对保持SWATH船纵向运动稳定鳍的结构尺寸难以确定的特点，从实船对鳍的展长和弦长取值的约束条件出发，利用计算机仿真出SWATH船在40kn的航速范围内保持纵向运动稳定的鳍结构尺寸的变化范围，然后，从这一范围内确定出不同航速且具有一定运动性能要求的鳍尺寸变化范围。以此为基础仿真出了对应于不同航速SWATH船在静水中的升沉和纵摇运动性能指标的变化范围。结果表明，此方法直观、有效，能初步确定稳定鳍尺寸并分析静水中鳍尺寸对SWATH船运动性能影响。     

两艘多用途船的螺旋桨设计研究

以2艘多用途船螺旋桨设计为例，运用螺旋桨理论设计与模型试验为手段，探索了特定条件下加大桨叶后倾角（增加桨叶梢与船底板间隙）、改变螺旋桨叶面积以及增加桨叶侧斜角对诱导脉动压力和效率的影响。结果表明：采用减小空泡裕度增加盘面比的措施，对降低脉动压力的效果最为显著；增大侧斜角措施的效果居中；通过改变后倾角增大叶梢与船底板间隙的措施，降低脉动压力效果相对要小一些。     

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...