低振动噪声环形永磁侧推装置在综合型测量船上的应用

基于常规侧推装置所采用的减振降噪措施,对其在测量船上的适用性进行了相关研究,通过与新型环形永磁侧推优异的静音特性进行对比和论证后,得出环形永磁侧推更适用于综合型测量船低振动噪声设计要求的结论.     

侧推器的初步设计

本文介绍了侧推孔低阻孔口的设计，阐述了侧推器的水外部特性、射流与船体的相互作用，分析了零航速时侧推器推力、功率与船体回转角速度的关系；对航速侧推力下降的现象作了分析并推荐两种方法改善上述现象。     

基于大涡模拟的轮缘侧推器和常规侧推器非空泡噪声对比分析

提出了基于大涡模拟（LES）方法与FW-H声学模型相结合的侧推器噪声仿真方法,通过导管桨敞水性能试验值与仿真值的对比,以及侧推器流场基频和各次谐波计算值与仿真值的对比,验证了基于LES方法的侧推器流噪声仿真方法的准确性。在此基础上,研究了轮缘侧推器和常规侧推器在非均匀来流时的流场分布,获取了侧推器桨叶等水力部件的声压时域和频域。结果表明：侧推器产生的流噪声主要为低频噪声,轮缘侧推器横向和径向总声压级分别比常规侧推器小3 dB和10 dB左右;侧推器噪声分布主要呈现偶极子特性,桨叶横向总声压级高于径向。     

基于URANS模型的槽道侧推器水动力性能数值计算方法

对于侧推器的研究常采用模型试验和公式推导的方法,这些方法对于侧推器的设计研究成本较高,且无法获得槽道内的精细流场。在CFD计算中,采用MRF方法计算误差较大,为此,对照1308和1308-B槽道侧推器试验,采用全流域结构网格的URANS模型对试验进行了仿真计算,探究了边界条件、计算域、结构网格密度和时间步长对计算结果的影响,并最终确定一套计算方法对试验结果进行了验证,发现数值计算结果与试验的吻合度较高。误差在6%以内。在此基础上对不同叶片数的1308和1308-B槽道侧推器不同螺距比下的水动力和流场特性做了计算分析。     

无轴轮缘侧推器水动力特性及影响因素分析

为了揭示船舶无轴轮缘侧推器的水动力性能,分析侧推器结构参数的影响规律,采用计算流体力学的方法对无轴侧推器进行数值计算,研究船首位置的无轴侧推器水动力性能、周围流场的分布规律及其水动力性能变化的影响参数,获得不同螺距比、盘面比及毂径比对无轴侧推器水动力特性的影响规律。结果表明：随着流速增大,无轴侧推器的推力系数和扭矩系数均增大;螺距比在0.7～1.2范围内,螺距比增大,无轴侧推器的推力系数和扭矩系数同时增大,推力系数比扭矩系数变化速率快;盘面比在0.3～0.9范围内,盘面比增大,无轴侧推器的推力系数和扭矩系数有所增加,但增加幅度较小,推力系数增长幅度在5%左右,扭矩系数变化幅度小于2.5%,毂径比对无轴侧推器水动力性能影响较弱。     

侧推器及拖缆绞进侧推器事故浅析

2006年1月28日0110时,“美总阿根廷”轮在“海港A号”、“海港B号”两艘拖轮的协助下离外高桥二期码头,驶往宁波。其中“海港A号”轮带一根拖缆在其船艏,“海港B号”轮带一根拖缆在其船艉。0115时“美总阿根廷”轮在基本完成掉头和离泊后,“海港A号”轮在执行引航员的解缆命令后,拖缆绞进“美总阿根廷”轮的艏侧推器。后“海港A号”轮被迫砍断绞进侧推器内的数米缆绳,方得以脱开,“美总阿根廷”轮也不得不进行了修理。1侧推器的应用船舶(尤其大型船舶)靠离码头、通过运河、水闸、狭窄航道以及进出拥挤的港口时,皆需低速航行,致使舵效下降…     

船舶侧推器及其控制系统的研究与仿真

目前阶段,船舶行业发展呈现出大型化、专用化以及高速化的基本特征,而海上运输与河运交通愈加频繁与拥挤,容易在港口内部出现碰撞等诸多海难事故。在这种情况下,对于船舶操纵性能提出了较高的要求。在港内航行期间,船舶的船速不高,且水域会受到一定程度的限制,需借助侧推器,才能够不断优化船舶操纵的性能。侧推器是船舶行进中重要的辅助推进装置,能够帮助船舶顺利进出狭窄的航道,与舵面相互配合保证航向的稳定性,不断优化船舶零航速亦或是低航速条件下的操作能力与安全性能。本文将侧推器应用于船舶设计中具有一定的现实意义,能够为大型船舶的行驶提供必要保障。     

50000DWT半潜船侧推器的安装要点

本文介绍了半潜船侧推器及其相关附件在安装过程中的重要环节,并对关键的环节做出重要的说明。     

槽道侧推水动力计算方法研究

随着运输船舶的大型化,船舶操纵性越来越受到重视,而槽道侧推器发出的推力既可为船舶转向提供侧向力又可在动力定位系统中保持船舶稳定,提高了船舶的操纵性和稳定性。加之无轴推进技术的发展,将无轴推进器应用于槽道侧推,使用CFD软件对无轴侧推进行数值模拟,得到了一套适用于槽道侧推水动力计算的CFD方法,并将计算结果与试验数据对比,验证了其方法的可靠性。对船身推力产生原因和各部分推力大小进行研究,船身推力主要是因为螺旋桨抽吸作用在槽道进出口附近形成压力差而产生和螺旋桨推力同方向的轴向力。通过系列半径槽道进出口圆弧水动力计算,得到了进口不分离最小圆弧半径。     

牺牲阳极布置对艏侧推非定常水动力的影响

出于防腐考虑,船舶侧推器槽道内常布置一定数量的合金块作为牺牲阳极,而其对侧推器水动力性能的影响常被忽略.采用数值模拟方法,从非均匀进流的角度对因牺牲阳极引起的船体异常振动案例进行分析,研究牺牲阳极的不同布置位置对系柱工况下侧推螺旋桨激振力的影响.结果表明,侧推器齿轮箱支柱2侧布置阳极块会导致螺旋桨遭受较大的轴向激振力,同时槽道内壁脉动压力幅值增大,.牺牲阳极宜在离桨盘面较远处的槽道内壁沿周向对称布置.为侧推器槽道内的牺牲阳极布置提供参考.     

运河漕舫的振动测试与减振降噪分析

针对京杭运河航段运河漕舫的船体振动进行测试,并对位移的测量信号进行功率谱分析、傅里叶分析和频率时间幅值瀑布图分析,还对船舶噪声进行测量,利用测试结果分析船体振动的原因,并提出了减振降噪措施。经过对局部结构的改造,船体振动有了较为明显的减弱。     

船舶撞击后导管架安全性评估修复的方法探讨

依托项目实例,以实测凹陷值来还原撞击荷载,进而对导管架进行剩余强度评估和其它部位的损伤筛查,给出导管架海上维修方案,结合对平台的整体安全性评估结果,给出修复方法和后期监测方案。     

湍流脉动压力下椭球声呐腔水动力自噪声分析

运用统计能量法建立水下椭球壳形状的声呐腔模型。利用计算流体动力学软件计算不同航速下声呐罩表面湍流边界层的分离点,考虑了湍流脉动压力空间分布的不均匀性。分析航速以及不同吸声和阻尼处理方案对声呐腔水动力自噪声的影响。理论评估吸声处理的结果和数值计算的结果比较吻合。研究表明：航速越大,自噪声越大;透声窗面积所占总表面积的比例越小,吸声和阻尼处理的降噪效果越明显;吸声和阻尼处理在中高频段降噪效果更好。研究结果为水下声呐腔水动力自噪声预报和控制提供了参考。     

侧推减阻降噪装置设计与应用探索

侧推减阻降噪装置是一种填补国内空白的特种船舶装置,此装置可针对性解决因侧推通道激发的局部紊流及气泡层影响船舶声学设备正常使用的难题,该文介绍了该装置产生的背景、预期功能、设计校核方案及船上安装使用方法,经实船验证,该装置满足母船声学设备使用要求。     

全铝制高速艇惯性导航系统海上试验方法研究

惯性导航系统以其精度高、自主、隐蔽性强等特点得到越来越多地应用。海上试验在整个惯性导航系统设计、研制、交付使用过程中扮演重要的角色。通过探讨全铝制高速艇惯性导航系统海上试验方法,并经实践证明了方法的可行性,为惯性导航系统在高速艇上的安装、试验积累了经验。     

基于重新建模法的滑行艇阻力数值计算

针对采用重叠网格法对滑行艇阻力数值计算时,采用不同子域的方式会增加网格数量,且在2套网格交接位置通过插值实现数据交换会引入额外的误差,从而导致计算精度和计算效率不高的问题,引入动态边界实现的网格方法,即重新建模法。借助计算流体动力学(CFD)软件STARCCM+,分别采用2种网格方法对一模型尺度滑行艇进行数值模拟,通过对试验结果进行对比和不确定度分析,对数值方法进行确认和验证。在此基础上,采用重叠网格方法和重新建模法对不同航速滑行艇进行绕流场数值模拟。并进行阻力和航态数值结果对比。结果表明,与重叠网格方法相比,重新建模方法的计算精度和计算效率均所有提高。     

深海载人潜水器推力器布置与容错性能

深海载人潜水器能够搭载科学家至深海海底开展精细化取样作业,已成为人类开展深海科学研究和资源勘探开发必不可少的工具。推力器是潜水器机动的主要执行机构,其合理的布置不仅关系潜器操纵性能也直接影响其故障时容错性能。本文首先系统梳理了现役国内外6台深海载人潜水器推力器的布置形式及其参与推力分配的运动模态,基于推力器布置方案分别比较分析了推力器故障情况下的容错控制方案并和优缺点。结果发现用矢量和可回转推力器代替固定推力器可以提高系统的容错控制能力,本文研究对于后续载人潜水器推力器布置和容错控制设计可提供参考借鉴。     

LPC快艇加装声呐球鼻模型阻力试验

对LPC快艇加装声呐球鼻艏船进行模型阻力试验,设计了适合此快艇加装声呐球鼻艏的5种方案.试验得到5种方案的19种状态的船模试验基本参数,在换算成实船后得到实船总阻力曲线图、实船有效功率曲线图和实船剩余阻力曲线图.船模阻力试验结果表明,加装此5种球鼻后,船模总阻力增加都较小,且在设计航速上仍有较好的耐波性和稳定性,综合船...     

基于神经网络的水下机器人推进器故障诊断

为提高水下机器人系统的总体可靠性,开展了推进器故障诊断研究。在三层BP神经网络的基础上,提出了一种改进的递归神经网络并推导了网络的训练算法。利用直航、转艏等试验对网络进行训练,将训练好的网络用于水下机器人运动建模,对比模型的输出与实际传感器测量值来获取残差,通过分析残差特性来提取故障诊断判据,进而进行推进器故障诊断。将提出的方法应用到仿真试验和海上试验中,得出了相应的试验结果。通过对试验结果的分析研究,验证了方法的有效性与可行性,同时也表明该方法在工程应用方面具有一定的参考意义。     

运河漕舫木包钢技术研究

在充分考虑建造工艺的基础上提出三种木包钢方案,采用有限元软件进行连接构件的结构强度计算,以此为基础选择了最为可行的方案,论文研究为木包钢技术提供了理论依据及设计参考。