船舶螺旋桨轻转裕度探讨

针对船舶装机功率下降而螺旋桨轻转裕度未随之更改导致在恶劣海况下主机无法输出足够功率的问题,讨论螺旋桨轻转裕度。探讨轻转裕度对船舶相关性能的影响,包括恶劣海况下的功率储备、操纵性及快速跨越主机转速禁区等。此外,讨论节能装置对轻转裕度的影响。     

某大型沿海散货船轴系扭振方案比较分析

以某59 900 t大型沿海散货船轴系为研究对象,依据船舶轴系扭振基本原理,结合中国船级社规定的中间轴、螺旋桨轴许用应力值,比较分析了推进轴系增加重飞轮、调频轮、扭振减振器,以及改变中间轴直径和材料抗拉强度等不同组合方案下中间轴扭振应力情况,特别考虑主机在恶劣海况下通过转速禁区的功率裕度要求.结果表明:方案5最为理想,...     

船舶主机快速通过转速禁区的方法及计算验证

受全球气候变暖、资源危机、贸易保护主义影响，节能降耗、转型升级、创新发展是船舶行业发展的必经之路。国际海事组织IMO推出了船舶能效设计指数EEDI并于2013年1月1日正式生效^[1]。该法案的生效对于船舶主机功率点的选择产生了较大影响，运营方纷纷选择主机降功率使用以满足EEDI要求。然而主机在降功率使用的情况下，加速性能显著降低，无法快速通过转速禁区，使船舶轴系的安全性产生了巨大的隐患。该文在对转速禁区内主机加速性能下降的现象进行了理论分析，并从主机控制系统、螺旋桨设计、轴系设计等方向寻求解决方法，最后用计算结果进行验证，使船舶在安全稳定运行的同时能满足各船级社规范要求。     

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。     

34600t载重量油船（^#2627）机桨匹配分析

３４６００ｔ载重量油船计建造６艘，其中“大庆７５”号船在运行７００ｈ后柴油机重要部件发生严重磨损、断裂等现象，怀疑机桨匹配存在问题。为此对螺旋桨设计点、试航工况、营运工况、主机负荷裕度及风浪裕度等进行了复查和分析，证明不存在机桨匹配不当问题，需另找原因。     

船舶推进中两种动态平衡的研究

为了明确船舶推进中功率、力等各物理量之间的平衡关系,正确使用船舶主机防止其超负荷提供相应的理论依据,文章分析了螺旋桨的推力与船舶航行阻力的动态平衡过程.推导了螺旋桨转速、船舶的航速、螺旋桨的相对进程以及螺旋桨所消耗的功率等各物理量之间的关系,即:当螺旋桨的相对进程一定时,船舶的航速与螺旋桨的转速成正比,螺旋桨消耗的功率与其转速的三次方成正比;而当螺旋桨的转速一定时,随船舶航行阻力系数的增大,船舶的航速将减小,螺旋桨消耗的功率将增大.最后,在上述理论分析的基础上,进一步讨论了螺旋桨的转速发生变化时,船舶的航行经济性问题.     

36000dwt多用途船动力系统集成方案设计研究

根据36000dwt多用途船主推进系统任务书和船级社要求,基于船型参数,分别运用HydroC omp软件和Ship Power软件进行船舶阻力计算及对比分析,以获取船舶阻力;基于船舶阻力,运用HydroC omp软件进行船机桨匹配初始设计,以获取主机功率及螺旋桨最佳转速;综合考虑主机功率、螺旋桨最佳转速、初始投资、油耗、质量及功率储备等因素进行主机选型分析,以确定主机型号;基于主机型号及船舶阻力,运用HydroC omp软件进行船机桨匹配终结设计,以获取螺旋桨桨径、螺旋桨平均螺距、螺旋桨盘面比及螺旋桨效率等主要参数;基于船级社规范进行轴系初步设计,以确定轴系轴径并最终完成该船方案设计研究。研究结果表明,该方案设计不仅满足设计任务书要求,还可据此确定主机型号、轴系和螺旋桨的基本参数,完成动力系统的报价,进行主机、轴系毛坯及螺旋桨等长周期零部件的订货。     

现代船用柴油主机的选型

1 船用柴油主机选型方法简介 当需要对某一船舶进行柴油主机选型时，首先必须确定该船舶的下列特性：船型（如油船、散货船和集装箱船等）、设计船速、净吨位和设计吃水等。 当船舶的主要特性确定后，根据如"Harvald"或"Holtrop & Mennen"等有关确定螺旋桨功率的方法确定螺旋桨功率，此时的螺旋桨功率是不带海况储备的、在平静海面上的船舶试航功率，即螺旋桨设计功率；根据如"Wageningen"、"SSPA"（瑞典海运研究协会）、"MAU"（改进的AU）等螺旋桨系列，就能确定螺旋桨的有关尺寸、转速及轻桨运行曲线。该螺旋桨的有关尺寸、转速、设计功率和轻桨运行曲线可作为主机选型时的参考值。     

运行船舶轴系扭振特性与转速禁区的试验研究

介绍一种船舶试航时扭振测量方法,简要叙述了其工作原理.通过分析船舶试航时扭振特性,将轴系扭转应力对比于持续扭转许用应力及瞬时扭转许用应力,确定主机转速禁区.并以57000t＂MY WAY＂号散货船为例,简要介绍其主机转速禁区确定方法.     

螺旋桨基本设计与图谱应用

螺旋桨的选型是船舶建造设计中基础且非常重要的工作,分为初步选型和最终选型2个步骤。通过在工作中的实际案例介绍螺旋桨选型的具体方法,从船模试验得出的船体阻力数据建立螺旋桨的初步选型算出所需主机功率,从主机功率最终确定螺旋桨的最终选型,以最佳直径比为指标的选型方法来交互计算螺旋桨转速和直径两个变量,并最终选出最佳螺旋桨。     

旧船舶主机降速运行的情况下对螺旋桨的改进设计

主机降速运行后引起燃烧恶化，导致柴油机维修费用提高．设计小型号的螺旋桨或采用螺旋桨随边切割技术，可以改善机桨匹配，从而更好地发挥柴油机功率和提高其经济性．     

船舶柴油机转速的线性自抗扰控制

船舶柴油机推进系统包含非线性、时变参数以及柴油机-推进轴系-螺旋桨之间的强耦合作用,难以建立精确的数学模型,且易受到螺旋桨负载扰动的影响,不利于船舶柴油机转速的实时准确控制。针对此问题,将线性自抗扰控制（Linear Active Disturbance Rejection Control,LADRC）技术应用于船舶柴油机的转速控制系统。首先,基于平均值建模方法建立了某大型低速二冲程船舶柴油机的模型,并分析了转速控制中的不确定因素;然后,针对柴油机的转速控制问题设计了二阶LADRC控制器;最后,以船舶柴油机平均值模型为载体对LADRC的控制性能进行仿真测试,并与经过遗传算法优化的PI控制器进行对比。仿真结果表明,在负载扰动及模型参数改变的情况下LADRC表现出良好的控制性能,并且比PI控制具有更优的扰动抑制能力和鲁棒性。     

三峡消防艇动力装置设计

介绍了三峡消防艇动力装置的设计概况,通过列表对比的方法阐述了“主机飞轮端＋OMEGA无级调速齿轮箱＋定距桨,自由端＋对外消防泵”、“主机飞轮端＋标准齿轮箱＋定距桨,单独设2台消防泵发动机”及“主机飞轮端＋齿轮箱＋调距桨,自由端＋对外消防泵”三种方案各自的优势和劣势。着重介绍了最终选择的动力装置的性能、OMEGA齿轮箱的结构原理以及消防船专用的电子遥控系统——EC200FIFI的模式设置,并阐述了它们在消防船上应用的优越性。     

船舶轴系转速禁区快速通过分析

针对船舶轴系应快速通过已设定转速禁区这一船级社规范要求,以及部分船级社就此进一步要求提供转速禁区通过时间的许用值并于试航中不同工况下测量予以验证的审图意见,运用材料疲劳的相关理论分析相关规范要求及审图意见提出的技术背景,随后结合对具体项目转速禁区通过时间计算许用值与试航实测值的对比、分析,就相关的轴系设计及试航实测数据的分析、处理给出建议。     

内河电力推进船功能区振动响应分析

船舶总是会因其动力源、推进器、波浪以及其他外部激励的作用而产生振动,甚至有害振动。文章通过有限元方法对某电力推进内河船不同功能区结构进行螺旋桨和主机激励作用下的振动响应计算,对比螺旋桨和主机激励作用下不同功能区的振动响应,并判断振动产生的速度及加速度幅值是否符合CCS相关规定的要求。结果表明,在螺旋桨激励作用下,不同功能区振动响应远大于主机激励作用下的振动响应,电力推进装置所产生激振力对电力推进船舶的振动几乎没有影响。由此,对电力推进系统助推的船舶振动计算分析及该类船的设计提供一定的参考。     

Design of Fin-propeller Test Set-up and Analysis of Roll Stabilization Ability

Presents the fin-propeller test set-up to solve the problem of roll stabilization with ships in full speed range, withwhich, tests were run in water rank for acquisition of data, and concludes from data acquired that the fin-propeller test set-up produces more lift than simple fin, and provides lateral thrust as well, and it is therefore an effective roll stabilization devicefor ships in full speed range.     

现代高速舰船推进主机的选择研究

高速和中速柴油机都可作为高速舰船的动力,近年来高速机的应用在不断增加。本文从尺寸、重量、集装性、航速范围、加速性和推进性能等方面对两类机型进行讨论,为高速舰船主机的选择提供比较的视角。     

机桨联合控制方法研究

介绍了机桨联合控制的基本思想和原理,分析了机桨联合控制的关键问题,针对机桨联合控制的交叉耦合问题,提出了通过预测控制实现机桨联合控制的方法,结论表明该方法是有效的。     

模糊控制在调距桨负荷控制中的应用

负荷控制就是把调距桨作为主机负荷的调节器。在主机转向和转速一定的情况下,通过改变调距桨桨叶角度实现主机负荷的增大和减小,保持主机的负荷与转速关系沿设定的负荷曲线变化,以改善舰船在不同航行工况下的主机推进效率和舰船操纵性能.文中在介绍负荷控制原理的基础上,将模糊控制方法应用到负荷控制中,并进行仿真验证了模糊控制负荷控制器的有效性.     

绿色35000吨散货船主机选型优化研究

从节能和减排的角度重点研究主机的选型.通过优化选型,将具有最低燃油消耗量,最低温室气体排放以及最高纯现值的主机选为绿色35000吨散货船的主机.为进一步降低燃油消耗量,通过主机与螺旋桨优化匹配以完成主机的优化选择.优化选择体现在以下四方面:(1)在相同服务航速条件下,采用低转速大直径螺旋桨进一步降低对主机功率的需求; (2)采用低燃油消耗率的主机;(3)采用低的减功率输出方法选择主机,使燃油消耗进一步降低; (4)备选主机的排放要满足IMO及MARPOL 73/78的有关要求.对六种机型进行了对比选择,6S46ME-BSTⅡ型主机因具有最低燃油耗量,最低温室气体排放以及最高纯现值,可作为绿色35000吨散货船的首选主机.该型主机与原来安装的6S42MC7主机相比燃油消耗量的节省可达19.5%.