大功率高转矩密度吊舱永磁推进电机设计

大功率高转矩密度吊舱永磁推进电机因功率大、转矩密度高,其电磁参数、结构强度、绕组温升等制约电机性能水平.本文根据一台8MW吊舱永磁推进电机设计实例,给出了电机参数选取原则,对电机进行电磁场、应力场、温度场多物理场仿真计算,对电机气隙磁密、空载反电势、涡流损耗、转子冲片强度和永磁体、定子绕组与铁心温升分布等计算结果进行了...     

新型集成电机推进器设计研究

为了实现单轴推进潜艇,在主推进轴系故障失效状态下的应急推进,在参照吊舱推进器的基础上并结合导管桨结构形式,通过将传统电机、螺旋桨推进型式在轴向空间进一步集成,设计出新型集成电机推进器,并通过设计实例对集成电机推进器在结构特点、电机设计、水动力学仿真与模型水池试验等方面进行说明,论证集成推进器高效率、高功率密度的特点,适合于作为潜艇应急推进装置。     

带有推力鳍的吊舱推进器水动力性能研究

本文使用FLUENT软件对拖式吊舱推进器的水动力性能进行分析。由于涉及到螺旋桨、桨毂和舱体、支架的相互干扰问题,本文采用多参考系模型来进行相互干扰平均效果的计算。本文计算不同进速系数下普通吊舱推进器的推力系数、扭矩系数,与实验数据进行对比,并绘制敞水性能曲线。同时提出了几种带有推力鳍的吊舱推进器,对其进行了水动力性能计算,并与普通吊舱推进器的水动力性能进行比较,本文最后分析推力鳍对吊舱推进器水动力性能的影响。     

吊舱式推进器操舵工况水动力试验研究

为了认识吊舱式推进器操舵工况的水动力特性，进行了拖武吊舱推进器模型试验研究。试验测量了拖武吊舱推进器在不同转舵方位角的推力、扭矩及转舵力矩，所获得的流体动力数据能有效地解析实船操纵方式，并能为转舵机构及吊舱结构的设计提供参考。     

吊舱推进器轴系振动特性分析

目前国内承建的吊舱推进船舶的吊舱设备主要依赖国外进口,但也逐渐开始国产化。吊舱推进轴系与传统桨轴系统轴系结构上有较大不同,如吊舱推进轴系较短而各段直径相差较大,材料也不尽相同,不能直接视为均质等截面轴,且受到的激励较多,研究其动力学特性及减振降噪,对于吊舱推进器研发阶段的低噪声设计具有重要意义。基于解析法,建立吊舱推进轴系的动力学模型,并通过与有限元法结果对比验证了方法的正确性。依据此模型,分析了轴承刚度、激励点、电机转轴尺寸对于受迫振动特性的影响。结果表明：轴承刚度的变化主要影响轴系中高阶共振峰的频率;在低频范围,螺旋桨的激励作用更加显著;电机转轴长度较长、直径与相邻轴段相差较大时,整体轴系在低频段会有更多振动响应。     

拖式吊舱推进器的水动力特性分析

拖式吊舱推进器的螺旋桨与吊舱之间干扰剧烈,流动现象较为复杂,为研究拖式吊舱推进器的水动力特性,基于粘性理论,滑移网格技术,借助商用流体计算软件FINE/Marine,分别完成了三维实尺度的裸桨及吊舱推进器的敞水性能数值模拟。着重在吊舱对螺旋桨水动力性能的影响、吊舱侧向受力、吊舱表面压力和周围流场速度分布方面进行了分析。结果表明,由于吊舱的存在,螺旋桨的推力扭矩均有所提升,但是整体推进器的效率没有明显改善,反而使螺旋桨推力波动增大;吊舱在螺旋桨尾流影响下会产生额外的侧向力。     

船用吊舱式推进器泄漏回收系统对比分析

对2种典型的国外船用吊舱式推进器泄漏回收系统的螺旋桨轴密封装置、推力轴轴承的冷却与润滑形式和系统原理等进行对比分析。结果表明，同时采用定点压力式泄漏回收系统和真空式泄漏回收系统，船用吊舱式推进器泄漏回收系统的精密程度、自动化程度和回收效率更高，推进器安全得到更好保障。     

粘性流场中吊舱推进器水动力性能数值研究

应用滑移网格技术对粘性流场中吊舱推进器的水动力性能进行了数值模拟,成功预报了吊舱推进器在粘性流场中的敞水性能,和试验结果相比,推力系数最大偏差为2.9%,扭矩系数最大偏差为0.8%。考察了吊舱推进器各部件及周围的流动特征,包括压力分布、速度矢量分布、流线及涡的形态等,为吊舱推进器各部件的优化设计以及吊舱推进器在工程上的应用提供了详细的流场信息。     

无人艇集成电机推进器设计及流体动力数值仿真

为了给现有水面无人艇提供可靠和具有经济性的动力来源,设计一种集成电机推进器来替代传统推进器。该推进器采用永磁无刷直流电机设计,是吊舱推进器和导管螺旋桨的集合。分别采用Ansoft Maxwell上的RMxprt模块对电机进行参数化设计,通过移动参考系法(MRF)和滑移网格法(RBM)对集成电机推进器的流场进行仿真。计算结果表明,采用多极数和多槽数电机设计的有桨毂型集成电机推进器具有更低成本和可行性;由于其不存在叶梢间隙,相比于采用相同螺旋桨的导管桨轴向诱导速度偏低,推力和效率不如导管桨。     

中型豪华邮轮吊舱推进舵角工况下的推进性能模型试验

为了解吊舱推进器舵角在自航工况下对推进器推进性能的影响,以及是否存在最佳舱角,以使得吊舱推进器达到推进性能最优,以某采用吊舱推进的中型豪华邮轮为对象,在拖曳水池中分别进行设计吃水下的船模阻力试验、吊舱推进器模型敞水试验及设计吃水下的自航试验,试验结果表明,当舵角在基准角小范围变化时,船舶的收到功率变化不大,当舵角持续增加时,则船舶收到功率增加,在一定范围内存在舵角最优值。     

大型船舶艉管轴承结构参数优化设计

推进轴系在船舶动力装置中起着重要的作用,船舶艉管轴承在船舶非正常运行过程中,往往出现高温报警。基于径向滑动轴承的水动力润滑机理,建立了某大型船舶艉管轴承油膜润滑的数学模型,采用超松弛迭代法计算流体动力润滑二维Reynolds方程,分析了船舶艉管轴承间隙比和沟漕位置对轴承承载力的影响。通过对艉管轴承的优化设计,改变了艉管轴承的沟槽位置及轴承间隙,提高了轴承的承载力,该船在再次试航和实际营运中艉管轴承未再出现高温报警。     

供水特性对水润滑橡胶轴承衬套的影响

以船用水润滑橡胶轴承为研究对象,采用热-流-固耦合模型,研究水膜对水润滑橡胶轴承橡胶衬套的热传递及受力变形的影响,并通过控制变量法,探究供水特性对其温升和受力变形的影响。结果显示:水膜和橡胶的温度呈现出一种偏移的梯度变化;橡胶的受力变形呈现出带弧状的梯度分布;供水速度对橡胶温升和受力变形的影响显著,供水温度和密度对其受力变形的影响程度也不容忽略。     

船舶尾管轴承的优化设计及试验研究

根据船舶尾管轴承的实际工况，提出了一种较完善的尾管轴承润滑性能计算数学模型．利用流体动力润滑理论和有限元法对数学模型进行了求解，对船舶尾管轴承的润滑特性参数作了计算。在此基础上，建立了尾管轴承优化设计的数学模型，分别以功耗最小、“最小油膜厚度”最大为优化目标，通过改变长径比、间隙比、偏角比对尾管轴承进行了优化设计．在尾管轴承模拟试验台上对以功耗最小为优化目标的优化结果作了试验验证。     

轴系非对中时轴承振动的数值模拟与物理模拟研究

对船舶轴系非对中时中间轴承振动问题，通过数值模拟和物理模拟进行了研究。前者给出了非线性刚度的轴承振动数学模型和考虑油膜影响的轴段运动数学模型，并得出了稳态数值解；后者按照动力相似原则在柔性转子实验台上搭建了模拟轴系，通过试验考察了轴系具有非对中状态时的中间轴承振动情况。     

基于热弹性流体动压润滑的柴油机曲轴主轴承润滑特性分析

基于平均流量模型和Greenwood/Tripp微凸体接触理论,采用有限元法与多体动力学结合的方法,考虑柴油机曲轴主轴承轴颈和轴瓦表面粗糙度、曲轴和轴承座的变形及热效应等影响因素,建立某四缸四冲程柴油机曲轴实体模型和数学模型,分析了曲轴轴承间隙、供油压力和温度、油槽宽度等参数变化时的主轴承润滑特性,并对主轴承进行了优化.最终结果表明,四缸四冲程柴油机第二道和第四道主轴承润滑情况较差,通过增大油槽宽度、减小滑油压力、增大轴承间隙、增加粗糙度等手段可以保证柴油机主轴承最小油膜厚度增加,最大油膜压力减小,实现良好润滑。     

桥梁墩身避碰承台轮廓设计研究

墩身抗撞能力远不及承台，没有必要使墩身像承台一样抗撞，只要结构尺寸合理就能达到墩身避碰目的。本文根据船首形状，吃水，碰撞变形，桥墩形状和水文条件等，建立墩身避碰数学模型，以例验证。     

船舶轴系推力轴承油膜刚度与综合支承刚度测量

在船舶推进轴系中,推力轴承刚度常取决于其油膜刚度、轴承及其基座的结构刚度。通常所指的推力轴承刚度只包含油膜刚度。因此文中把既考虑油膜刚度又考虑轴承及其基座的结构刚度综合而成的刚度定义为推力轴承综合支承刚度,进而详细给出了推力轴承油膜刚度与综合支承刚度的测量方法。借助此方法,对实验室一缩比的推力轴承实验台的油膜刚度与综合支承刚度进行了测量,获得了良好的结果。实验表明,推力轴承油膜刚度随转速上升而下降;综合支承刚度随外激励频率上升而下降,在推力轴承—基座共振频率处降为零;低频激励时,油膜刚度与综合支承刚度大小近似相等,此时对轴系的动力学建模可以只考虑油膜刚度;高频激励时,综合支承刚度远小于油膜刚度,此时对轴系动力学建模必须考虑综合支承刚度,只考虑油膜刚度会带来较大误差。实验结果对船舶推进轴系的设计及动力学分析有指导意义。     

中型低压大功率电机轴承温升测试及修理措施

文章主要讲述中型低压大功率电机轴承温度的测量方法和测试过程中轴承温升的基本规律。并对中型低压大功率电机轴承温度测试应注意的问题和温升的基本规律进行了简要分析。对电机轴承温升过高提出修理改进措施，从而使人们对中型低压大功率电机测试和使用过程中轴承温升控制有所参考和依据。     

船舶柴油机轴系合理校中自动搜索的研究

本文用求多目标函数线性规划方法，在船舶柴油机轴系合理校中时，对轴承的合理变位进行搜索。求出满足轴系校中各项要求的轴承合理变位可行值。文章采用主机输出端法兰上的剪力和弯矩为目标函数，建立了相应的求解这类问题的模型和判定搜索方向的依据，编制了轴系合理校中计算的自动搜索程序。在实船计算中得到了满意的结果。     

封闭自散热式永磁发电机温升计算

永磁发电机常作为副励磁机而存在,而现有励磁发电机的温升计算并不完全适用于永磁发电机,本文基于对电机的散热分析和适当的简化模型,运用传热学基本理论,对封闭自散热式永磁发电机进行了温升计算,并与电阻法实测值进行了对比。结果表明计算值高于实测值,差值不大于3K,且远低于发电机的最高允许工作温度,计算结果合理可靠,故本文提出的计算模型较为准确,可用于封闭自散热式永磁发电机温升的简易计算。