汽力装置回汽制动工况下螺旋桨变工况工作过程分析

针对蒸汽动力船舶回汽制动工况下螺旋桨转速经历了0转速状态,而采用传统的螺旋桨模型无法研究该状态的问题,通过对回汽制动工况中螺旋桨的典型动作过程进行分析,建立回汽制动工况中螺旋桨的变工况数学模型。基于Matlab-Simulink环境建立仿真模型,分析回汽制动工况下螺旋桨的动态运行状况,为回汽制动过程下螺旋桨的运行管理提供借鉴。仿真结果表明:在相同的航速下,倒车汽轮机回汽量越大,处于水轮机状态的螺旋桨所能达到的转速就越低;当对全速倒车的耗汽量实施回汽制动时,可以将96.8%最大航速以下的螺旋桨锁制。     

基于ISO15016的实船航速修正方法

介绍了试航航速修正标准ISO15016（2002）的基本原理,根据载荷系数的变化建立平衡方程式,最终修正得到深水、平静海面、无风、无浪、无流条件下的船舶航速和功率。通过VBA编程,编制了一套考虑风、潮流、波浪、操舵、水温、航行状态和浅水等影响因素在内的船舶试航航速修正软件,并以1SO提供的算例对软件进行了检验,证明了该软件的可靠性。最后运用该软件对某散货船实船试航航速进行修正,并与模型试验预报结果进行比较,获得了相同的功率曲线变化趋势。     

基于ITTC的实船试航航速修正方法

依据ITTC 7.5-04-01-01.2,并结合ISO 15016（2002）中关于实船试航航速修正方法,以EXCEL为平台,通过VBA编写程序,建立了一种考虑风、波浪、水温、航行状态和浅水等影响因素的船舶试航航速修正方法,可以快捷方便地对试航航速进行修正,得到深水、无风、无浪、无流条件下的船舶航速、主机功率、螺旋桨转速及相应压载吃水和结构吃水工况下的S-P曲线。最后将软件应用于某散货船实船航速修正中,经对比分析表明其修正结果与船模试验的变化趋势是一致的。     

螺旋桨切割法在突发事件中的实际应用

对船舶在航行过程中螺旋桨叶片出现突然折断后的船舶推进性能作了分析计算，获得了螺旋桨折断后主机转速、功率及航速的变化关系。实船航行性能测试结果同计算预估相当吻合，说明该分析计算方法具有实际应用价值，可为今后出现类似突发事件时的参考。     

提高深V型滑行艇航速的综合研究

通过分析深V型滑行艇的实艇在预试航过程中出现的航速问题,在总结实艇试航的各项技术数据的基础上,有针对地分析和研究产生问题的原因。着重介绍所采用的主要减阻措施和取得的效果。通过采取修改螺旋桨提高推力;通过在艇首部安装创新的分裂式楔形板,抬升船体并大幅度降低艇的阻力;结合实艇试航调整尾板和排气导流板,使所采取的各项技术措施之间得到较佳匹配,最终提高艇的航速近4kn,解决艇的航速难题。     

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。     

船舶电力推进用双馈感应电机的调速范围研究

本文首先根据双馈电机的等效电路推导出转子电流、电压、功率表达式,然后讨论双馈电机在带螺旋桨负载和恒功率负载情况下的转子电流、电压、视在功率与转差率及定子无功功率之间的关系曲线。通过理论计算、仿真分析,得出双馈电机带螺旋桨负载时,在宽调速范围内实现经济调速,需要把双馈电机的同步速定在调速范围的最大值。     

机桨匹配初步设计软件实现方法研究

研究现有机桨匹配初步设计软件设计方法及其存在缺点,提出正确实现机桨匹配初步设计软件思路和实现方法.该方法从初步设计概念出发,搜索满足机桨匹配且效率最高的桨及对应主机,可用于绘制船舶一定航速下,定桨径不同转速及不同桨径最佳转速机桨匹配分析曲线.变换不同航速,还可得到完整的分析图谱.     

高速船螺旋桨无键联接液压装配技术分析

在高速船螺旋桨无键联接液压装配尚无相关标准的情况下,基于大型船舶的安装标准和工艺,通过分析高速船螺旋桨无键联接液压装配技术理论,结合船舶安装实例,总结出适合于高速船螺旋桨无键联接液压装配的经验参数。     

运行模态分析技术在船舶结构振动中的应用

运行模态分析是一种仅基于环境激励下结构的响应来提取模态参数的方法．通常假设环境激励为白噪声进行分析。实际上,船舶航行过程中所受激励十分复杂,除受海浪等随机激励外,还受到来自螺旋桨、主机等确定的单频激励。因此航行中的船舶所受激励应假设为白噪声和确定频率的激励同时存在。讨论运行模态分析方法在船舶结构中应用的可行性;在白噪声激励假设下,提出使用自互谱密度法来进行结构模态参数识别,并用简支梁实验对上述方法进行验证。最后将该方法运用于对某船航行中桅杆的振动响应数据进行分析和讨论。     

条辐叶螺旋桨发明与设计、制作、试验报告

作者依据十余年研究发现的“螺旋桨扭切应力损耗原理”发明“条辐叶螺旋桨”并申报中国发明专利。1996年，按推进效率0.70、0.75、0.80设计制作了3只条辐叶挂机螺旋桨，完成多次挂机船试验，创造出推进效率达到0.786，提高船速12％的高技术指标。     

基于Matlab/Simulink的船舶主柴油机转速控制系统的动态仿真

建立船舶主机转速控制系统的非线性动态仿真模型,柴油机子模型、控制系统子模型和螺旋桨子模型。在理论分析的基础上,采用模块化的设计思想,通过Matlab/Simulink的动态设计方法对该模型进行了离线仿真,实验结果表明,提出的方法和所建立的模型是真实可靠的。     

一种新型潜艇前置导叶螺旋桨的开发和试验研究

潜艇前置导叶螺旋桨是CSSRC为提高潜艇快速性和降低螺旋桨噪声而开发的一种新装置。它由螺旋桨和安装在尾附体与螺旋桨之间一适当位置上的导叶组成。利用尾附体、主艇体和导叶间的相互作用来调节螺旋桨的来流,使螺旋桨的能量损失、不定常力和辐射噪声减小。本研究表明,这种新装置可以提高潜艇最大航速0.3～0.5节,降低螺旋桨辐射噪声2～4分贝。     

港珠澳大桥工程二维潮流数学模型研究

文章建立了基于无结构网格的港珠澳大桥所在海区平面二维潮流数学模型,并采用潮流数值模拟手段对该海区的潮流动力进行了模拟研究,分析了大桥工程周围海域的潮流动力影响。为了在宽广海域中刻画桥墩的阻水影响,将桥墩概化为陆地,并采用桩基阻力处理方法处理桥墩阻力。通过研究采用了局部网格加密方法,桥墩处最小网格长度仅2.39m。研究结果表明:港珠澳大桥的建设对伶仃洋潮流的影响甚微。若以流速变化0.01m/s作为有显著影响的判断标准,则工程对潮流的影响仅限于内伶仃岛与桂山岛之间的大桥及人工岛附近。大量的研究结果可为论证港珠澳大桥建设方案的可行性提供理论依据。     

基于OpenGL的螺旋桨几何造型程式化实现

介绍通过螺旋桨设计图纸提供的型值数据等进行螺旋桨三维几何建模的方法.利用VC++6.0编制了适合于各种类型螺旋桨的三维几何建模程序,并借助OpenGL技术实现了三维螺旋桨造型及其尾涡面的显示与人机交互功能,提高了螺旋桨三维几何建模的效率.研究中所进行的对桨叶、尾涡面以及桨毂面元网格的计算也为螺旋桨水动力数值预报提供了基础.     

Full scale ice sea trials of Korean ice breaking research vessel ‘Araon’ on the big floes near Antarctica

A speed sea trial was performed in the Amundsen Sea in February and March of 2012. The Korean ice breaking research vessel “Araon” was used to check speed performance on the big floes. Two of ice trial cases were carried out. We describe the time history of location, the engine power, and the revolutions per minute during the ice trial, and the trajectory of the ship. Additionally, the measured ice properties are considered and discussed. The ice trial results were analyzed according to variation in ice thicknesses, ice strength, propulsion power, and the speed level of the ship. Our analysis results are compared to model test results and ice trial results. A correction to the target ice thickness was used to compare the power and speed relation in the same ice thickness because it is easy to know the relative speed performance of the ship. The Hamburgische Schiffbau-Versuchs Anstalt method was applied for the correction. The speed of Araon in big floes was higher than the speed in level ice. The speed after the correction at 10 MW of power and 103 cm of ice thickness was 5.4 knots based on analysis results.     

考虑波浪影响的船速测量不确定度分析

试航时,对于在2级海况以上测得的船速数据,必须进行波浪修正.针对柏林水池(VWS)提出的波浪修正办法,以某油轮为例,采用GUM测量不确定度分析方法,对考虑波浪影响的船速测量进行了不确定度分析.     

全回转拖轮操纵运动建模与仿真

为提高拖轮操纵模拟器的行为真实感,运用操纵性理论和分离型建模思想,建立全回转拖轮适用于四象限全工况操纵运动的数学模型.通过处理导管桨JD75系列和四象限螺旋桨Nordstrom系列试验图谱后,提出了导管桨四象限推力模型,同时提出了一种适用于全速域的拖轮船体水动力模型.搭建拖轮运动模拟平台,开展一系列操纵性仿真试验,包括速度试航试验、螺线试验、Z形试验、回转试验及停船试验.将仿真数据与Force Techno-logy公司提供的试验数据进行比较分析,一致性良好,表明该模型精度可满足航海上仿真的需要.     

Improvement of Propeller Hydrodynamic Drag and Efficiency on USCG Cutters Operating in Trailshaft Mode

Large US Coast Guard cutters spend much of their underway time with only one of two propellers operating. The offline propeller is "trailed," often creating a significant amount of hydrodynamic drag. Operators from the fleet do not appear to have any specific guidance on how best to reduce this drag. Using the propeller analysis tools PSF-3 and PSF-10, propeller thrust coefficient values versus advance coefficient values were created for the propellers of the USCG 270' cutters. These values—and the associated drag—vary significantly in magnitude based on the trailed propeller pitch. Based upon sea trial measurements, expected magnitudes of this drag versus pitch setting were predicted. Minimum drag pitch settings were identified for an operational 270' cutter at 8 knots. RPM and pitch settings for maximum hydrodynamic efficiency for the online shaft are sometimes developed during ship acquisition. In the current work, a methodology for conducting such a study is discussed to demonstrate to ship operators the relative ease with which they could perform this analysis on board, if effective power and propeller thrust coefficient values are available. Consideration of prime mover specific fuel consumption rates together with propeller hydrodynamic efficiencies is discussed.     

Numerical simulation of the flow about self-propelling tanker models

A time-marching CFD simulation is performed for self-propelling ships. The flow about the hull is simulated by the finite-volume method, and the propeller action is approximated as a propeller disk for which the solution is given by a simplified propeller model. The interaction of two flow models is treated in a time-marching procedure converging towards the steady self-propelling condition. This method is applied to five tanker models, and detailed comparisons are made between the simulated results and corresponding experimental results. It is shown that the flow field in the self-propelling condition is qualitatively well reproduced in the simulation, and the estimated thrust deduction factors for the five hull forms agree well with measured ones. However, the effective wake factors are underestimated, since the Reynolds number in the simulations differs from that in the experiment.