民用船舶螺旋桨重量制造允差探讨

<正>螺旋桨及主机装在船上通过船舶轴系连接成为一个复杂的联动机构。主机为机械能的发生器,螺旋桨为能量的转换器,螺旋桨将主机的旋转能转换为推力能,而船体则为能量的需求者,螺旋桨的推力能消耗于船体阻力做功。因此,船体-螺旋桨-主机之间能量转换及工作状态是相互牵制和相互关联的。理想的船舶螺旋桨设计就是对船舶在特定情况下选择效率最佳的螺旋桨。对于普通船舶,该特定情况指的是满载时以全速或用正常马力航行的情况。船舶在设计状态下航行时,不仅螺旋桨效率最佳,而且船体-螺旋桨-主机间的配合也十分完善。而船舶螺旋桨重量直接与船舶轴系惯性相关联,同时,在尺寸和几何特性形状不变的情况下,     

螺旋桨/船体粘性流场的整体数值求解

螺旋桨和船体是相互作用的,孤立地对螺旋桨或船体流场进行数值模拟均无法有效地对它们的相互影响进行研究.本文采用周向平均的混合面处理方法,实现了螺旋桨/船体流场的整体计算,计算结果和试验数据进行了比较,表明该方法能很好地模拟螺旋桨和船体之间的相互影响,从而揭示了真实螺旋桨和船体之间相互干扰的内在规律.本文研究结果为研究螺旋桨和船体相互影响提供了更加精确和实用的研究手段.     

万吨级远洋测量船减振设计分析

本类型船舶对船体振动要求严格。本文通过船舶设计过程中的主机选型、主机与主船体配合减振设计、螺旋桨与主船体配合减振设计以及甲板室结构设计中减振措施的采用，并经理论计算和实船试航测试表明，本船的船体振动响应控制在任务书规定的“国际商船振动综合评价基准”（ＩＳＯ６９５４－１９８４Ｅ）限度内。     

内河船艏推装置的有关情况

近年来对回转螺旋桨重新引起兴趣,但在船用领域也和其他许多装置一样,回转螺旋桨的基本概念和优越性差不多在100年前就被公认了。初期的专利论证了这样的事实,即“如果回转螺旋桨安置在横越船体的套筒中,由于完全受船体保护,它似乎不受水的作用或任何物体的碰撞。”     

驱逐舰操纵性预报

本文用船体、螺旋桨、舵“组合型”数学模型,对一艘驱逐舰船模的操纵性进行了预报。船体的水动力导数和船体、螺旋桨、舵相互之间的流体动力干扰是用船模斜拖试验和旋臂试验确定的。预报采用进退、横漂、首摇和横摇四个自由度的方程,考虑了横摇对水平面运动的耦合影响。计算结果与自航船模试验结果进行了比较。符合情况良好。     

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)。     

降低高速艇螺旋桨噪声的气幕消声装置

一、气幕消声装置概述螺旋桨噪声是一种兼有机械噪声和水动力噪声的混合型噪声,是产生舰艇水下噪声的重要噪声源。通过优良的尾部线型设计、低噪声螺旋桨的设计、低噪声螺旋桨材料的选用、螺旋桨与船体间留有足够的间隙、安装尾鳍等方法,都可以达可降低螺旋桨噪声的目的。上述     

S集装箱船螺旋桨诱导激振力预报的试验研究

相对其它船型，集装箱船舶螺旋桨的功率密度较高，由其螺旋桨诱导的船体激振力引起船舶剧烈振动的可能性倍增。现介绍SSSRI预报螺旋桨诱导船体激振力的模型试验研究手段和方法，以S集装箱船舶螺旋桨为对象，给出实船螺旋桨诱导船体激振力水平的预报结果。     

最小二乘法在螺旋桨设计中的应用

目前在螺旋桨设计中,大都是按图谱设计。在设计中,列表、查图、计算,工作量较大。为了寻求一种捷径,用简单的及适应性广的方法来设计螺旋桨,同时把船型及主机对航速的影响能反映在螺旋桨设计中,尝试性地把最小二乘法引入螺旋桨的设计中,然后用电子计算机进行处理。目前各种微机已基本普及,采用这种方法极为方便,只要输入船体、主机的各个参数,能很快地得到螺旋桨的最佳要素。由于这种方法尚属探索,一定有不完善的地方,有待进一步研讨。一、各曲线的处理按图谱设计最佳螺旋桨是从“最佳效率曲线”着手。对于一定的盘面比,给定一个马力系数     

设计回转体后导管螺旋桨的一个新方法

本文将早期提出的理想流体中敞水条件下“设计”理想螺旋桨的流函数方法推广到实际流体中深潜回转体后适伴流最佳导管螺旋桨的设计。基于Schmiechen的船体/螺旋桨相互作用的理论导出了最佳推进条件。随之将螺旋桨设想为泵,在初步设计过程中求得桨的主要参数。为确定转子和定子的进口和出口处的速度和静压分布,概述了必要的流场计算方法。基于求得的速度和压力分布,通过积分可求得总推力和转子推力,并在尔后的设计阶段设计转子和定子的叶片。文中给出了数值例子以及广泛变化参数的结果。     

推进器激励船舶振动辐射声计算方法

文章在铁木辛柯梁的基础上,建立螺旋桨、轴系及船体耦合振动的数学物理模型,采用声极子模型计算各船体截面振动引起的辐射声压。计算分析了激励力直接作用到船体和经螺旋桨、轴系激励船体振动产生声辐射的差别,指出轴系振动对螺旋桨激励力激起船体振动并产生声辐射有着关键的影响作用。     

偿导管——投资少效益好的高船节能新技术

八十年代初,联邦德国许内克罗特教授根据船舶航行时水流为船体分割,船尾处发生明显分离这一早已为人们司空见惯的流体力学现象,设想在船体尾部螺旋桨前,螺旋桨轴的上方加装由两半圆环组成的导管,其横断面为机翼型,半环直径约为螺旋桨直径的一半,许内克罗特教授将它称为“补偿导管”,可用来减少船尾处的水流分离现象,加速螺旋桨上部的水流流速,使螺旋桨进流均匀,从而提高螺旋桨推进效率,降低主机燃油消耗,取得节能效果。在船模试验取得成功基础上,1984年3月联邦德国“鲁道尔夫·奥夫     

螺旋桨空泡与脉动压力及振动特性研究

为了提高螺旋桨效率,在船舶螺旋桨设计中通常会增大桨叶梢部载荷。桨叶在旋转过程中不断地重复进入和退出船体尾流场,使得梢涡空泡容易发生猝发(bursting)现象;另外由于尺度效应的存在使得梢涡空泡在实船螺旋桨上比模型试验观测到的更为强烈,猝发现象更容易发生并且更为剧烈;当梢涡空泡猝发产生时将引起脉动压力高阶量或宽带谱的增大,从而引起相应的船体振动或严重的噪声。本文通过对3 600箱集装箱船实船螺旋桨梢涡空泡猝发现象与脉动压力、振动等特性关系的分析,研究了螺旋桨梢涡空泡猝发引起的脉动压力高阶量或宽带谱特性以及相应的振动等特性。结果表明:船体振动宽带谱特性与螺旋桨梢涡空泡的猝发有关;螺旋桨梢涡空泡猝发引起的船体振动高阶量特性比脉动压力高阶量更为强烈。     

螺旋桨斜流效应横向力对船舶操纵影响探析

河船顺、逆流航行于急流滩河段时，常发生“打张”、“打抢”现象，形成紧迫危险局面。甚至发生水上交通事故，这些现象除与局部水流作用于船体局部而产生船体水动力转船力矩使船偏转外，也与螺旋桨斜流效应横向力有关，所以有必要了解此力产生的原理及其对船舶操纵性能的影响，以便正确操纵船舶，避免事故的发生。关键词：斜流；螺旋桨斜流；螺旋桨斜流效应横向力；打张；打抢     

欧盟STREAMLINE计划

在过去的半个世纪里，受设计工具的限制，工程师们对传统螺旋桨的改进设计一直没有取得明显进展。如今，得益于流体力学的发展，科研人员在螺旋桨和船体的集成方面已经取得了较大的进步。     

高速水面战斗舰艇的推力减额推算

本文研究自由水面对高速战斗舰艇船型的船体一螺旋桨间相关推力减额特性的影响与使用，通过数学模型和一系列数值计算，试图阐明自由水面对船体－螺旋桨相关分量的作用原理。在研究叠模船体与螺旋桨之间以及自由水面波浪中船体与螺旋桨之间的相关作用时，应用了一种用高阶板法解算线性化的自由水面势流的计算程序ＳＷＩＦＴ，螺旋桨用一主动桨盘来模拟，盘的汇强由螺旋桨敝水试验测算的推力负荷系数确定，本船型具有倾斜的螺旋桨轴系     

某船用螺旋桨空泡诱导下的脉动压力试验方法

文章分析了由螺旋桨空泡诱导的脉动压力对船体振动的影响及计算方法。为了进一步研究螺旋桨空泡对脉动压力的贡献量,以某船用螺旋桨为对象,分别进行了设计和压载工况下的空泡及无空化时的脉动压力试验。试验结果表明,在相应的测量点处,无空泡下时的对应阶次脉动压力值都低于发生空泡下的值,尽量减小或避免空泡的发生,将可有效减小螺旋桨诱导的脉动压力值,从而减缓船体的振动。     

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。     

螺旋桨诱导船体表面脉动压力预报的试验研究

研究了螺旋桨诱导的船体表面脉动压力试验预报值随空气含量变化的规律及螺旋桨模型空泡形态随含气量变化的规律,并与实桨空泡对比分析;探索了脉动压力试验预报与实桨测量值最接近的空气含量控制准则;比较了螺旋桨模型在船模伴流场和修正后的伴流场中工作时,螺旋桨诱导的船体表面脉动压力预报值及螺旋桨模型空泡形态,与实船测量观察结果进行对比,并就伴流场修正对螺旋桨诱导的船体表面脉动压力试验预报的影响作了探讨;研究了螺旋桨诱导的船体表面脉动压力的预报值随桨模试验转速变化的规律。     

肥大型船整流附体的性能研究

肥大型船从船舯到船艉,船体的横剖面形状及其面积变化剧烈,从而导致在桨盘面处产生"钩"状或"兔耳"状的舭涡,通过加装整流附体的方式来改善桨盘面处的伴流分布,对于螺旋桨的减震降噪、螺旋桨推进效率的提高是一种有效的措施。基于CFD技术,在准确预报了某肥大型船伴流场的基础上,参考流经桨盘面的三维流线绕船体分布的特点,分别设计了螺旋桨前置导管、补偿导管和整流鳍,预报并分析了各附体对船体尾流场的影响,分析了整流附体的工作机理,比较了工作于各附体伴流场中螺旋桨的效率。计算结果显示,加装整流附体后,桨盘面处的舭涡消失了,并且三种附体对螺旋桨的效率都有显著的提升。