双尾鳍船型研究与发展分析

在对长江典型双尾鳍快速客船调研的基础上,就双尾鳍船型的研究与发展,从推进效率、振动、大方形系数船型及浅水船型的研究等方面进行了分析.     

不对称节能尾鳍的试验研究与实船应用

船舶能效设计指数(EEDI)的强制性实施对船舶设计提出了更高的要求,将有更多新型节能装置广泛应用于船舶上。通过试验研究,研发了船舶不对称节能尾鳍,并成功应用于实船上。船舶不对称尾鳍能够使尾部伴流场稳定化和均匀化,提高螺旋桨推进效率,降低能耗,实现船舶节能。此外,船舶不对称尾鳍还能减小螺旋桨激振力引起的船舶振动现象。     

自主航行模式下二维摆动尾鳍的推进性能研究

以开发适用于小型潜器的仿生操纵与推进系统为研究背景,利用计算流体动力学软件Fluent对自主推进尾鳍的水动力特性进行数值模拟,分析了尾鳍在静水中作纵摇以及自主航行运动时的流场结构及水动力性能,建立了尾鳍摆动自主推进数值计算模型,研究了不同运动参数对尾鳍流场结构及水动性能的影响,确定了自主推进模式下的尾鳍运动速度,结果表明,随着尾鳍摆动频率的增加,尾鳍能够获得更大的推进和前进速度;通过对比尾鳍在约束模式和自主航行模式下的尾涡流场结构及演变过程,探讨了尾鳍惯性对其推进性能的影响.计算结果与文献模型实验具有良好的一致性.     

不对称尾鳍模型试验研究

不对称尾鳍是安装在单桨船螺旋桨前方艉柱上的一种节能装置.文章分析了不对称尾鳍的节能原理,并以三艘具有不同尾型的船模试验结果证明,采用不对称尾鳍后的节能效果是非常明显的.这种类似于不对称船尾的节能装置由于结构简单,安装方便,成本低,节能效果显著等优点而值得推广.     

500客位不对称双尾鳍节能沿海客船

该船是由交通部船舶运输节能技术服务中心委托我所与交通部上海船研所性能室为宁波镇海外海航运公司设计、研究的不对称双尾鳍节能客船。本船于1990年2月10日试航成功,各项技术、经济指标均达到设计要求。本船为钢质单甲板、双机、双桨、双舵、偏尾机型客船,采用船首前倾、方尾、不对称双尾鳍线型。     

双尾鳍结构的设计与研究

本文介绍了某船双尾鳍结构的设计形式，并给出了此双尾鳍对轴系的支承刚度计算，螺旋桨断叶强度计算，尾鳍和尾部结构的模态及响应计算的结果，最后提出了一些有益的结论。     

非对称双尾鳍船型：一种新船型

本文主要介绍在３５０００ＤＷＴ浅吃水肥大型运煤船的线型优化中开发出的“非对称双尾鳍船型”的几何特征，伴流场特征及其同时有利于船舶快速性，操纵性及船体振动性能的机理。文中还介绍了该船型在多艘双桨船上的推广应用情况。实船试验结果表明，该船型与同类的优秀船型相比，在相同排水量和航速下，节能效果均在８％以上，同时，船舶的操纵性和船体振动性能均令人满意。     

双尾鳍船型的技术性能

介绍荷兰海运研究所对单尾、双尾鳍2种油船方案进行的一系列模型比较试验,试验结果表明,双尾鳍船型在整体上优于常规单尾船型。另外介绍挪威1艘化学品船采用不对称双尾鳍船尾提高了推进效率。     

双尾鳍客船线型优化试验研究

对设计航速在Fr=0.28～0.35之间、船型基本参数在L/B=5.5～6.0,B/T=3.5～4.0,CB≈0.55范围的方尾双浆快速客船船型,进行了一系列线型优化试验工作。通过对主船体的优化、球艏的优化及双尾鳍的优化,开发成功了低阻节能的方尾、球艏、外旋浆双尾鳍快速客船船型。其较优化对象在设计航速时可降低功率10%以上,而在稍低些的航速下可降低功率30～40%,与常规人字架Taylor船型相比可降低功率20～25%,与国内同类优秀双尾鳍船型相比,功率可降低10%左右。通过球艏估化研究,提示快速客船宜采用8～12%面积比的球艏,由此可降低剩余阻力15～20%,又不会招致低速时过大的阻力增加。在尾鳍的优化研究中着重研究了尾鳍形状与螺旋浆旋向的影响,取得了重大突破,揭示了随着航速的增加,切向伴流分量逐渐向有利于外旋桨的方向变化,对快速客船已能设计出适合于外旋桨并有最佳快速性能的双尾鳍船型。     

新型螺旋桨和双尾鳍船的开发

介绍近年来国外研究的尾流收缩叶梢有载（ＣＬＴ）螺旋桨和卡普尔螺旋桨的开发和应用。西班牙特仑斯曼迪德兰尼亚公司的水翼艇“布兰卡达”号在采用ＣＬＴ桨更换常规桨后,起飞时主机超负荷减少,并缩短了艇的起飞时间。     

胸鳍/尾鳍协同推进的机器海豚动力学建模与仿真

动力学模型是机器海豚研究的一个重点和难点.基于胸鳍/尾鳍协同推进模式,采用"叶片单元法"建立2自由度胸鳍动力学模型,根据伯努利原理和大展弦比机翼平衡理论提出尾鳍动力学模型.通过MATLAB进行数值仿真,获取胸鳍、尾鳍的运动规律和不同模式下的游动速度;进一步分析机器海豚的游动模式和运动参数对直游性能的影响,为机器海豚的设计提供理论依据.该研究有助于进一步认识和研究海豚的运动机理,从而提高机器海豚的游动性能.