某伴流补偿导管对螺旋桨空泡及 空泡剥蚀性能影响研究

文章介绍了中国船舶科学研究中心大型循环水槽中开展的某散货船有、无伴流补偿导管下螺旋桨空泡、空泡剥蚀性能对比试验研究,并深入分析某伴流补偿导管对空泡形态、空泡剥蚀性能影响及导管设计过程中需注意的问题。试验结果表明:前置伴流补偿导管会增加螺旋桨表面空泡面积及空泡诱导的船体脉动压力一阶叶频分量,且不合适的伴流补偿导管安装方式会增加桨叶空泡剥蚀风险。     

斜流中快艇螺旋桨面空泡剥蚀的判断方法

一、前言判断实艇螺旋桨是否产生空泡剥蚀,这对设计者是一个尚待解决的重要课题。在这方面许多学者已从事了研究,文献[1]介绍了应用升力面理论和升力线理论来预测螺旋桨空泡的进展情况,但尚未发展到能在设计中应用的阶段。即使采用螺旋桨模型空泡筒试验,由于模型试验存在尺度效应影响和伴流模拟的不相似,仍难预测实船螺旋桨的剥蚀[2]。在设计阶段预测螺旋桨的剥蚀情况对快艇至为重要,因为剥蚀损坏是快艇螺旋桨损坏的主要原因,而面空泡剥蚀是快艇螺旋桨设计中尤需注意的问题。本文介绍一种设计中应用简便的半经验预     

超大型矿砂船螺旋桨空泡剥蚀研究

为解决某超大型矿砂船螺旋桨梢部随边剥蚀问题，在中国船舶科学研究中心大型循环水槽中开展了全附体船舶带螺旋桨模型的空泡与脉动压力特性研究，确认了实船螺旋桨空泡剥蚀产生的原因，并基于产生剥蚀空泡的动态特征，设计了三种不同解决方案，期望改善矿砂船螺旋桨空泡运动行为，降低空泡剥蚀风险。试验结果表明：对原螺旋桨压力面导边0.6R～1.0R削边处理，可增加空泡体积与稳定性，明显改善原螺旋桨叶梢空泡动态行为，降低剥蚀风险；新设计的Eppler剖面螺旋桨，可产生无害的空泡形态，避免了空泡剥蚀的产生。     

薄层钢纤维混凝土施工技术研究

黄壁庄水库正常溢洪道经40年的运用，护坦表面层出现大面积剥蚀破坏，剥蚀深度达1～10cm。对护坦加固采用了钢纤维混凝土，在薄层钢纤维混凝土施工过程中，通过多次试验和不断改进，摸索出了一套简单实用的施工技术。     

新型高效、低振动螺旋桨

船舶向肥大型化、高速化方向发展，船舶主机功率剧增，螺旋桨激振力引起的各类振动以及螺旋桨本身发生空泡剥蚀，影响了船舶的使用性能．本文介绍了能很好降低螺旋桨激振力的最近开发的高效和低振动两个系列螺旋桨情况和一些比较试验结果。     

新型高效、低振动螺旋桨

船舶向肥大型化、高速化方向发展,船舶主机功率剧增,螺旋桨激振力引起的各类振动以及螺旋桨本身发生空泡剥蚀,影响了船舶的使用性能.本文介绍了能很好降低螺旋桨激振力的最近开发的高效和低振动两个系列螺旋桨情况和一些比较试验结果.     

4250 TEU集装箱船舵空泡试验研究

大型集装箱船航速高,主机功率大,实船航运中半平衡舵上易产生由空泡引起的剥蚀危害。为改善这种状况,在船研所空泡水筒进行了4 250 TEU集装箱船舵空泡试验研究。观察操舵过程中舵空泡产生的情况,探讨降低舵剥蚀的方法,延长舵的有效使用年限。     

高速艇螺旋桨设计的卸载效果

本文分析和总结高速艇螺旋桨设计近年发展动向，比较不同设计方案的模型试验和计算结果，试验内容包括流体动力特性预估，桨叶上空化区域变化观察，压力脉动幅值变化和噪声变化以及剥蚀显示预报比较等，本项工作目的的在于为今后新螺旋桨设计提供参考和指出方向。     

在二巴抑制压力下的振动空泡试验(英文)

在二巴抑制压力下用振动仪在自来水中测定1100-0及2024-T-1号铝、1018号碳素钢、316号不锈钢及含有3％碳的铸铁的空泡剥蚀。按总试样面积和实际剥蚀面积计算了剥蚀率MDPR及孕育期IP;并测定了最大损坏深度渗透率D_mPR;也给出了实际的剥蚀面积和最大损坏深度渗透率,因为最大损坏深度D_m通常是表徵破坏之最佳判据。假如按实际的剥蚀面积进行计算,孕育期IP具有更为精确的意义。 提供了温度对MDPR的影响,从而发觉MDPR_(max)出现在140～160°F(60～70℃)范围内。 定义了一个新的无量纲损坏深度参数C=D_m/MDP。发现对于铁类合金,C与伸缩振幅之关系近似于指数函数。但数据不足,尚不能说明铝有类似趋势。     

Activities of Propulsion Design and Cavitation Test for Merchant Ships in CSSRC

文章介绍了过去10年间在中国船舶科学研究中心(CSSRC)进行的商用船舶螺旋桨设计和空泡、脉动压力试验方法及应用;介绍了利用试验手段解决实船螺旋桨出现的空泡剥蚀、螺旋桨空泡引起的船体剧烈振动等工程问题的方法;以及船舶节能装置的设计、试验方法及应用等;同时还介绍了用于高速艇的半浸桨及控制系统的设计及应用.     

柴油机湿式缸套穴蚀原因与预防

港口机械柴油机在使用过程中,经常出现湿式缸套被穴蚀甚至穿透缸壁而造成柴油机失效。阐述了穴蚀的定义。分析了引发缸套穴蚀的原因。介绍了几种预防措施,较好地防止了缸套穴蚀的发生。     

实船舵空化现象试验观察

空化是高航速下水面舰船螺旋桨及舵等附体上常见的现象,空化的产生会带来振动、噪声和空蚀等一系列问题,直接影响舰船的舒适性和局部结构的安全性.而由于国内有关实尺度舵空化数据的缺乏,导致人们对于实船舵空化的状况仍知之甚少.本文通过试验方法观察了某一实船舵在一定航速、一定舵角下的空化状况,获得了实船舵空化出现的位置及程度,为实尺度舵空化问题的认识和优化提供了一定参考.     

135系列柴油机缸套穴蚀成因分析

文章在分析135系列柴油机缸套穴蚀原因的基础上,给出了消除穴蚀的方案.     

Cavitation erosion research in France: the state of the art

An important part of the French research program on cavitation erosion, conducted from 1980 to 1995, was devoted to pitting. Histograms of pit size have been extensively used to characterise the hydrodynamic aggressiveness of a cavitating flow. Numerous erosion tests, limited to the incubation period, were carried out on similar test sections, for different velocities, liquids, length scales, and materials. Scaling laws were discussed and two kinds of methods for prediction of the erosion rate were proposed. The first one is based upon the estimation of the aggressiveness of the prototype cavitating flow, from pitting tests on a model and the simulation of the prototype histogram of pits on an appropriate device. The second one is based upon a correlation between the advanced stage of erosion and the incubation period, consisting of a proper adimensionalization of the mass-loss curve. After several years of research and the development of special facilities, devices and techniques, more deterministic procedures for predicting cavitation erosion could now be developed, based not upon erosion tests, but upon the characterization of the aggressiveness of the cavitating flow in terms of impact loads and the analysis of the mechanical and metallurgical response of the material to successive impacts.     

自然通气降低导管螺旋桨空泡噪声试验和理论分析

我们已在文献中报导了通过导管24个周向分布径向孔,向螺旋桨叶梢部位人工低压充气(进口压力为2～3个大气压),可降低导管螺旋桨噪声达20分贝左右,当螺旋桨背面出现泡状空泡的强噪声源时,降低空泡噪声效果尤为显著,可高达30分贝左右。 本文继续研究,利用螺旋桨盘面上部的负压,采用自然通气,在导管上开一个孔、四个孔、八个孔向螺旋桨叶梢部位小气量通气降噪的试验和理论分析。试验证实:自然小气量通气在频率2～40千赫范围内可降低螺旋桨空泡噪声约4～12分贝左右。并从理论上分析了自然小气量通气后,可使空泡崩溃延缓;降低崩溃速度;降低辐射声能和声压;延长崩溃时间;结果可降低空泡噪声最高达15分贝左右,这与试验结果相当一致。虽然降噪幅度不及人工低压充气的降噪幅度大,但自然通气的最大优点是无需外加气源,因此更具有实用价值。试验还证实了不论是人工低压充气还是自然通气,不仅是降噪的非常有效的措施,而且也是抗剥蚀、减振的有力措施。     

自然空化流动数值模拟中参数取值影响的研究

探索了应用商业软件Fluent6.2进行自然空化计算的方法.通过设定不同气核质量分数对半球头回转体的自然局部空化作了模拟,研究了气核对自然空化计算结果的影响.通过设定边界湍流参数计算了平头回转体的自然超空泡,研究了湍流参数设定对自然空化计算结果的影响.通过对圆盘空化器的超空泡计算,得出结论:气核含量主要影响超空泡尾部形态,湍流参数主要影响空泡尺度.多个算例的计算结果与相应的实验结果以及经验公式计算结果进行了比较,符合良好.     

新型除冰盐对沥青及沥青混合料的侵蚀试验研究

使用新型除冰盐除冰雪后,沥青路面出现沥青软化、沥青膜剥落、混合料松散等新型病害而导致沥青路面耐久性下降。通过室内试验模拟沥青路面受除冰盐侵蚀环境,对沥青结合料性质、沥青-矿料界面黏附状况以及沥青混合料力学强度等指标的测定,分析沥青、沥青-矿料界面及其混合料在不同除冰盐浓度、不同侵蚀时间条件下的性能变化规律。试验结果表明:在新型除冰盐的侵蚀作用下沥青结合料发生软化;沥青与矿料的黏附性下降,出现沥青膜剥落现象;降低沥青混合料的劈裂抗拉强度。通过对比试验可知SBS改性沥青在抵抗除冰盐方面性能要优于基质沥青,微量增加沥青用量对混合料抵抗除冰盐侵蚀性能提高无明显效果。     

某散货船模型螺旋桨噪声性能试验研究

介绍了在中国船舶科学研究中心大型循环水槽中开展的某散货船模型螺旋桨噪声性能试验,试验结果表明在试验工况下,模型螺旋桨已经产生空化,此时主要为螺旋桨的空化噪声.通过对此散货船螺旋桨空化噪声结果的分析,可以得到:螺旋桨的空化噪声峰值频率在50Hz以下;在空化噪声的峰值频率以上,螺旋桨模型的辐射噪声基本以6dB/Oet下降;在试验工况下,整个频段内螺旋桨的辐射噪声比无空化时高10dB以上.