船舶螺旋桨诱导的脉动压力和噪声的研究

随着人们对船舶振动和噪音问题的关注,对作为引起船舶振动和噪音源之一的螺旋桨的研究也愈来愈深入。本文从螺旋桨设计及船尾流场,包括附体设计等方面,研究降低螺旋桨诱导的脉动压力及船尾噪音的途径。     

潜艇艉部伴流场,螺旋桨激振力研究

本文通过对单桨“十”字形艉潜艇艉部伴流场、螺桨激振力的分析研究，揭示了其艉部伴流场的分布规律。     

螺旋桨自重及偏心对艉轴影响的分析

通过建立力学模型．对螺旋桨自重及偏心给艉轴产生的各种影响，从强度、刚度和稳定性方面进行了全面的分析，提出了引起艉轴破坏的主要因素及防范措施。     

螺旋桨涡旋噪声预报

涡旋噪声是非空泡螺旋桨噪声连续谱的主要成分,有必要对它进行定量的估计。另一方面,预报随这涡发放频率和强度预报唱音的基础,本文采用半经验半理论的方法,其中螺旋桨叶元随边的涡发放特性根据单叶片的实验规律同得,整个桨叶的辐射噪声用力源的公式导出。与以往工作不同的是,本文给出了涡旋噪声功率谱密度函数,据此可以预报非均匀流场中变截面桨叶的涡旋噪声谱。     

螺旋桨噪声的Wigner谱研究

就信号处理中的Ｗｉｇｎｅｒ方法及其螺旋桨噪声试验中的应用问题作了初步探讨。简要地介绍了Ｗｉｇｎｅｒ分布的基本概念及其物理意义，结合模型试验和数值计算给出了螺旋桨噪声的时－频联合分布及其在时域和频域中的能量分布。结果表明：Ｗｉｇｎｅｒ谱对于螺旋桨噪声的时域分布、线谱和非定常噪声的测试分析是十分有效的。     

船舶螺旋桨空泡噪声研究

从空泡运动机理、数值计算方法及试验研究三方面对船舶螺旋桨空泡噪声最新的研究动态作了简单回顾.理论方面给出Rayleigh方程的应用范围;数值计算方面,将FWH方程方法应用于船舶螺旋桨噪声计算.结合所做试验,考虑了水中含气量对船舶螺旋桨空泡噪声的影响.同时对进一步需要开展的螺旋桨空泡噪声工作进行了展望.     

船舶艉导管振动性能研究

针对35000吨油轮艉部导管产生裂纹,该文采用有限元法和流体边界元法对舰舶艉部导管进行振动性能预报,并结合振动试验,为减少导管的振动提供了良好的手段。并取得了一定的效果。     

非均匀流场中螺旋桨线谱噪声指向性分析

为了对非均匀流场中螺旋桨线谱噪声的指向性特征进行分析,在Ffowcs William-Hawkings方程的基础上,建立了非均匀流场中螺旋桨线谱噪声的频域预报理论,该理论可对声源在真实桨叶表面进行积分。讨论了螺旋桨叶数、来流谐波阶数以及叶片表面力对线谱噪声指向性的影响。结果表明,特征耦合系数是线谱噪声指向性分布形态的决定因素,并且当特征耦合系数等于零时,辐射噪声主要由轴向力和主要谐波所贡献;当特征耦合系数不为零时,轴向力和主要谐波的贡献只集中于桨轴方向,而桨盘面处处的噪声贡献则来源于周向力和与叶片数目相等的谐波。     

船舶艉管轴承内部流场数值分析

对水润滑船舶艉管轴承内部流场进行了数值分析,包括内部流场的压力分布、温度分布、速度分布和湍流能量分布.结果表明,轴承内部周向凹槽可以减缓轴承轴向压力降低;轴向凹槽可以增强轴承内部冷却效果,使压力场均匀化;沟槽面可以使层流边界层区域增大,使转捩为湍流的雷诺数增大,降低轴承压力损失.在四种轴承中,四叶轴承内部空穴压力最小,对船舶轴系的激振力最小,可以提高船舶轴系运行的稳定性.     

双导管螺旋桨船的艉部振动与治理

本文基于某双导管螺旋桨船船体的线型特点，详尽分析了该船在试航中产生振动的原因；并通过模型试验进一步证实该船振动的成因主要是由于螺旋桨在不均匀流场中运转时产生的激振力所致。在实船已经建成，船体线型无法修改的情况下，在艉部设计并加装整流鳍，改善了该船桨盘面伴流分布的不均匀性，从而降低由螺旋桨脉动压力所引起的剧烈振动，使该船最终得以顺利交船。     

船舶艉部结构对尾轴振动特性影响研究

船舶大尺度效应造成船体变形大,使船舶轴系和船体之间相互耦合、相互影响问题十分突出。为此,建立了具有非线性油膜力作用的尾轴-油膜-艉部结构耦合系统动力学模型,推导了系统的动力学微分方程并对方程进行求解,分析了不同转速下尾轴的非线性动力学特征,总结了艉部结构系统的固有频率,参振质量,支承刚度,连接刚度对尾轴振动特性的影响。结果表明：考虑艉部结构的影响之后,尾轴-艉部结构耦合系统的振动特性发生了较大的改变,耦合程度受艉部结构固有频率影响较大,尾轴最大振幅随艉部结构参振质量,支承刚度的变化而发生改变。     

浅谈船舶艉部节能技术

船舶能效设计指数（EEDI）已于2013年1月1日正式生效,这是第一个专门针对国际海运温室气体减排的强制性法律文件。EEDI是衡量船舶设计和建造能效水平的一个指标,即根据船舶在设计最大载货状态下以一定航速航行所需推进动力以及相关辅助功率消耗的燃油计算出的二氧化碳排放量。制定这一指标的目的在于提高船舶能效和降低二氧化碳排放。本文分析了目前世界（特别是中国）船舶业所面临的严峻形势,对世界先进船舶艉部节能技术进行分析,从而满足EEDI的要求。     

低螺距可控环量螺旋桨粘性流场的数值模拟方法

本文通过求解ＲＡＮＳ方程对低螺距可控环量螺旋桨周围的粘性流场进行了三维数值模拟,在求解过程中,采用了贴体坐标与空度法相结合的方法对流场进行网格划分,采用交错网格系统,利用有限体积法来离散方程;应用二层ｋ－ε湍流模式来封闭方程组。