海事40 m级巡逻船理论螺旋桨设计应用分析

运用升力线、升力面以及面元法理论为海事40m级巡逻船设计新型螺旋桨。采用给定环量分布进行螺旋桨理论设计,并通过桨模敞水试验和实桨装船后的实船测试验证该桨的理论设计方法。实船测试主要通过2条相同船型的实船,分别加装图谱桨和理论桨进行航速、轴功率、艉部振动对比测试,用实船试航的试验数据对比分析理论桨相对图谱桨的性能指标。结果表明：采用理论方法设计的螺旋桨相对原来的图谱方法,与船型匹配得更加精确,实船的螺旋桨效率约提高2％;船体艉部振动约减小5dB。     

海事40m级巡逻船理论螺旋桨设计应用分析

运用升力线、升力面以及面元法理论为海事40 m级巡逻船设计新型螺旋桨。采用给定环量分布进行螺旋桨理论设计,并通过桨模敞水试验和实桨装船后的实船测试验证该桨的理论设计方法。实船测试主要通过2条相同船型的实船,分别加装图谱桨和理论桨进行航速、轴功率、艉部振动对比测试,用实船试航的试验数据对比分析理论桨相对图谱桨的性能指标。结果表明：采用理论方法设计的螺旋桨相对原来的图谱方法,与船型匹配得更加精确,实船的螺旋桨效率约提高2%;船体艉部振动约减小5 dB。     

螺旋桨设计与实船最佳航速预报

介绍了螺旋桨最佳直径与最佳螺距比的设计方法，阐述了螺旋桨直径与螺距(或螺距比)之间的关系，从流体力学环流理论角度提出了预报实船最佳航速的直观简便的计算方法。据此计算的航速与实船试航的航速比较接近，其预报的准确性均小于6％，对各类船舶的螺旋桨设计与实船航速预报方面具有一定的实际应用参考价值。     

使用增强尼龙螺旋桨时船舶主机的耗油量

本文以实验数据为主,介绍几种船舶在装有增强尼龙螺旋桨与铜质螺旋桨时其主机耗油量的对比情况。一、耗油量实船测试     

导管螺旋桨敞水性能数值计算方法研究

为实现快速预报导管螺旋桨敞水性能曲线,利用 CFD流体计算软件对导管螺旋桨敞水试验进行数值模拟。将计算结果绘制成的敞水性能曲线与实验结果进行比较,并对导管螺旋桨的敞水性能进行分析,验证数值模拟计算方法的可行性与准确性。分析螺旋桨敞水工作时的推力、力矩及敞水效率的变化特点发现,随着进速的增大,导管产生的推力不断减小并在高航速下转化为阻力。研究该导管桨在系泊工况下的敞水性能指标,对系泊工况边界条件的设置进行改进。     

导管螺旋桨敞水性能数值计算方法研究

为实现快速预报导管螺旋桨敞水性能曲线,利用CFD流体计算软件对导管螺旋桨敞水试验进行数值模拟。将计算结果绘制成的敞水性能曲线与实验结果进行比较,并对导管螺旋桨的敞水性能进行分析,验证数值模拟计算方法的可行性与准确性。分析螺旋桨敞水工作时的推力、力矩及敞水效率的变化特点发现,随着进速的增大,导管产生的推力不断减小并在高航速下转化为阻力。研究该导管桨在系泊工况下的敞水性能指标,对系泊工况边界条件的设置进行改进。     

由船模试验预报实船航速时需注意的一个问题

由船模试验预报实船航速时，如直接将自航试验用小桨模的敞水特性曲线作为实桨的特性曲线，有时会出现问题，必须极其谨慎。因为浆模的加工精度与光洁度会对试验结果有意想不到的影响。为保证实船航速预报的正确性。建议：１．如设计桨为图谱标准桨型，厚度及厚度发布不标准桨相差不多，螺旋桨特性曲线还是取用图谱桨资料较可靠。２．采用非标准桨型，应从比自航试验用桨模更大的桨模的敞水试验中获取螺旋桨特性曲线。     

实船性能预报的一些典型问题

随着市场竞争的日趋激烈，船东和设计部门对实船性能（特别是航速）的要求越来越高，从大量舰船的航速预报中，笔者了解到设计部门最关心的一些问题，诸如：船模试验换算到实船究竟采用二因次法还是三因次法，如何从船模阻力判断实船性能，如何提高压载试船状态的航速，本文就上述三个典型问题作简明阐述。     

基于CFD的电力推进系统机桨匹配特性研究

为分析异步电机带定距桨电力推进系统的机桨匹配特性和规律,考虑船舶运营后的污底阻力,通过建立船舶污底与粗糙度的对应关系,数值模拟分析某型电力推进船舶阻力变化规律。基于STAR-CCM+软件建立数值水池,模拟分析常规螺旋桨设计与优化螺旋桨设计下的敞水虚拟试验、阻力虚拟试验和自航虚拟试验结果,结合机桨匹配点设计对实船尺度下的航速性能进行预报。通过研究发现：在船舶设计阶段减小定距螺旋桨的螺距比,可以使得新船的螺旋桨以较轻的负荷运转,从而获得较高的航速性能,对于异步电机带定距桨电力推进船舶机桨匹配设计具有借鉴意义。     

高低工况螺旋桨空泡性能试验与机桨匹配设计

对某型测量船螺旋桨的脉动压力进行了理论估算,并开展不同螺距比的螺旋桨空泡性能模型试验,预报不同设计工况的空泡性能及脉动压力,获得了不同螺距下的背空泡及面空泡限界,尤其是小螺距比下的面空泡斗特性。在此基础上,针对目标船不同任务模式下的使用要求,结合主机特性,对其高低航速工况进行了机桨匹配优化设计。实船试验结果和使用情况表明,机桨匹配设计较为合理。     

某高速客船艉部结构振动分析与控制

针对某高速客船试航中艉部结构振动过大问题,实船振动测试分析认为主要原因是由于螺旋桨发生空泡时产生的振动,由于优化船底流场、更换螺旋桨等措施都较难实现,决定采用在艉部区域采取局部结构加强,敷设阻尼减振材料,布置阻振质量以及消除振动短路等方法进行振动控制,实船测试表明,艉部结构振动速度降低11 mm/s以上,船舶的艉部结构振动问题得到了很好的解决。     

可调螺距螺旋桨激励下船尾结构振动控制研究

针对某千吨级工程船在螺旋桨螺距为30%～50%时出现的船尾结构振动问题,通过实船测试排查,逐步找出尾部主甲板振动的具体原因,主要是尾部主甲板板格结构固有频率与螺旋桨激励频率吻合引起的局部共振。经过分析给出具体的振动控制措施,通过对船尾结构进行加强,提高局部刚度,从而改变尾部主甲板板格的局部固有频率。经过实船测试验证,证明振动问题得到很好解决。该研究有助于可调螺距螺旋桨船舶尾部出现异常振动时的判断、识别以及治理。     

组合式增强尼龙船用螺旋桨结构

增强尼龙螺旋桨问世不到十年,但已为人们所重视,并正在被逐步推广应用。但由于设备能力的限制,当增强尼龙螺旋桨的重量超出注射机的容量时,如它仍为一般的整体结构,则将无法成型。为此,增强尼龙螺旋桨必须采取组合式结构,以满足生产上的需要。本文仅对组合式增强尼龙螺旋桨的结构形式作一介     

基于蒙特卡洛法的实船功率性能试验不确定度分析

针对实船功率性能测量与分析涉及因素多,难以通过传统GUM法对修正得到的理想状态功率与航速结果进行不确定度评价的问题,提出基于蒙特卡洛法的实船功率性能不确定度分析方法,分析实船功率性能试验中的主要不确定度源,依据ISO15016数据处理方法建立测量模型,以大连海事大学教学实习船"育鲲"轮为对象分析实船功率性能试验与不确定...     

新型船首喷水推进装置在大型柴油机船上的实船对比性研究

人们对在四个互相呈90°倾斜布置的通道和一个可360°回转的弯形通道内的螺旋桨产生喷水推进的四种船首推力器进行了对比性研究.研究表明,各种对船的反作用力所产生的效果是截然不同的.测量数据是在船舶系泊条件(系泊拉力)静水零航速条件以及以12千米/小时前进航速条件下测得的.所记录的数据包括:每分钟转数、扭矩、系泊拉力或偏航率和船的回转度.     

长江1000车滚装船EEDI验证分析

针对船舶能效设计指数(EEDI)在设计阶段的初步验证和试航阶段的最终验证的差异性问题,基于1 000车长江商品汽车滚装船水池试验结果,开展EEDI初步验证,预报该船的实船航速功率性能;结合实船试航测试,开展EEDI最终验证和对比分析,基于该船的EEDI基准航速计算该船所达到的EEDI值,结果表明该船满足内河绿色船舶-1的能效要求。     

30000t散货船上层建筑有害振动的分析及评估

针对30000t散货船在试航时发生的上层建筑振动问题,通过一系列有限元计算和分析,结合实船考察以及对振动测试结果的分析,找出了以螺旋桨为主要的激振源,最终通过结构加强的措施使振动问题得以解决,并顺利交船。同时,对螺旋桨脉动压力较大的原因进行分析。并对今后船舶设计过程中如何避免由螺旋桨激振力引起的振动提出了解决方法和措施。     

增强尼龙螺旋桨注射模的设计与制造

由于螺旋桨具有特殊的几何形状和技术要求,因此制造增强尼龙螺旋桨的模具是一个十分重要的环节。我们先后设计与制造了65型艇、24匹马力救生艇、50吨冷藏船三副不同结构的增强尼龙螺旋桨注射模。用每种模具注射成型的制品均符合技术要求,并通过国家技术鉴定。本文着重介绍增强尼龙螺旋桨注射模的设计与制造。     

某50 m近海运输船船机桨匹配分析

为探讨近海运输船的船机桨匹配情况,文章以某50 m近海运输船为研究对象,使用StarCCM+软件仿真不同航速下的船舶阻力,并通过系泊特征校核和自由航行特征校核,计算船机桨匹配情况。最后将实船测试数据与理论计算结果做对比,验证理论计算的准确性,为近海运输船的船机桨匹配提供参考。     

低速作业工况船模拖带自航试验

针对多工况船舶低速作业工况下的螺旋桨设计及拖力预报问题,在船模拖带自航试验及实船拖力预报一般方法的基础上,提出拖带自航试验应采取固定航速变拖力的方式进行,以考虑不同拖力对螺旋桨负荷及推进因子的影响。以一艘拖网渔船为例,分别采用常规方法及所提出方法进行拖带自航试验及实船拖力预报并进行比较,分析拖力大小对推进因子的影响规律。结果表明,拖航工况下推进因子随船模拖力变化而变化,采用所提出拖带自航试验方法可更真实地模拟实船低速作业工况下的螺旋桨负荷,且预报实船拖力更为方便和直观。