基于37000 DWT沥青船EEDI和最小推进功率的研究与分析

对比MEPC.232(65)和MEPC.262(68)对最小推进功率的第一层评估方法 ,以37 000 DWT沥青船为例,研究其满足EEDI和最小推进功率时主机选取的SMCR。通过第二层评估方法对37 000 DWT沥青船主机最小推进功率进行评估,并得到一系列结论,为主机最小推进功率评估方法的修订和部分类似船型的推进方案设计提供一定的参考。     

基于最小推进功率的阿芙拉级油船波浪增阻计算方法的研究

船舶能效指数(EEDI)的强制实施使得设计的船舶主机功率有一定程度上的降低。以阿芙拉级油船为例,评述几种波浪增阻计算方法以及其精度,并进一步开展第二层方法的评估。分析波浪增阻计算精度对最小推进功率评估的影响,为新船型的最小推进功率验证提供参考。     

基于数值计算的舰船可调螺距螺旋桨水动力性能分析

螺旋桨是船舶动力推进系统的重要组成部分,随着远洋航运业的发展和海洋环境的复杂化,船舶推进系统对螺旋桨的动力性能提出了更高的要求。可调螺距螺旋桨可以通过改变螺旋桨的桨叶螺距调节柴油主机的负荷,充分利用舰船柴油主机的功率。本文借助数值计算方法和有限元分析技术,对舰船可调螺距螺旋桨的水动力性能进行了详细的分析,并对螺旋桨的桨叶强度和螺距修正参数等进行了校核。     

渔船动力装置优化配置的研究

以8154型拖网渔船为例,利用螺旋桨设计软件系统,对不同螺旋桨转速、不同主机功率以及不同作业工况下的船、机、桨参数进行了分析。显示在条件允许范围内,低转速、大直径的螺旋桨可以改善渔船的作业性能;主机不能一味追求增大功率,应选择满足设计要求的合理主机功率。     

大型极地运输船主机功率评估方法研究

文章根据推力和阻力平衡原理,结合冰阻力模型试验结果,初步探索了大型极地运输船主机功率的评估方法。文中以一艘极地航行运输船为例,结合冰水池试验结果和满足RMRS规范要求的主机功率评估结果,对上述评估方法进行了验证。当采用理论方法评估主机功率时,设计者必须具有一定的经验,才能正确考虑冰桨相互作用以及螺旋桨的抽吸作用;当采用传统拖曳水池进行低速拖曳模型试验评估主机功率时,虽然推力减额的测量结果没有包含冰桨相互作用的影响,但一定程度上也可满足评估要求。评估结果表明:文中初步探索的理论和模型试验评估方法,能够满足该类极地运输船舶主机功率的评估,可为设计者提供参考。     

基于模型试验的船舶最小推进功率研究

根据最新的"2013恶劣海况下维持船舶操纵性的最小推进功率临时导则"对两艘新设计船舶开展了最小推进功率第一层次评估以及基于波浪增阻模型试验和理论计算的最小推进功率第二层次评估。评估结果表明,两艘船舶均不能满足第一层次评估要求,通过开展波浪增阻模型试验和理论计算,两艘船舶均能满足第二层次评估要求;同时,基于波浪增阻模型试验和理论计算的最小推进功率第二层次评估结果之间存在一定差异。论文研究成果为中国向MEPC会议提交最小推进功率提案提供了技术支撑。     

破冰船推进功率与破冰能力的匹配性分析

为探索一套简便快捷用于分析破冰船推进功率与破冰能力匹配性的方法,利用ABS规范对4艘不同等级的破冰船进行最小推进功率计算,并以此为依据开展破冰工况螺旋桨设计.最后考虑船形状、船体参数、螺旋桨推力以及冰的物理性能,基于ЦайЛ.Г半经验破冰厚度公式估算了 4艘破冰船的破冰厚度,对比估算的破冰厚度与实船破冰能力之间的偏差＜30％.研究表明,本文探索的推进功率与破冰能力匹配性分析方法实际可行,可为破冰船设计者提供一定参考.     

最小推进功率临时导则及其对选取主机功率点的影响

EEDI(能效设计指数)生效后,为避免装机功率过低,船舶在恶劣海况中失去操纵性而发生危险,IMO(国际海事组织)在第65届环保会(MEPC65)发布了"船舶在恶劣海况下维持操纵性的最小推进功率确定临时导则(2013)"。临时导则分为最小功率线方法和简化评估方法对主机功率进行评估。最小功率线评估方法的核心是考核主机在最大转速下可发出的最大功率,参考线通过统计资料回归得到。简化评估方法的核心是船舶在指定的海况条件下,达到规范要求的前进速度,考核主机是否可以发出船舶需要的功率和扭矩。结合一艘散货船的设计案例,研究了导则对主机功率点选取的影响。     

36000dwt多用途船动力系统集成方案设计研究

根据36000dwt多用途船主推进系统任务书和船级社要求,基于船型参数,分别运用HydroC omp软件和Ship Power软件进行船舶阻力计算及对比分析,以获取船舶阻力;基于船舶阻力,运用HydroC omp软件进行船机桨匹配初始设计,以获取主机功率及螺旋桨最佳转速;综合考虑主机功率、螺旋桨最佳转速、初始投资、油耗、质量及功率储备等因素进行主机选型分析,以确定主机型号;基于主机型号及船舶阻力,运用HydroC omp软件进行船机桨匹配终结设计,以获取螺旋桨桨径、螺旋桨平均螺距、螺旋桨盘面比及螺旋桨效率等主要参数;基于船级社规范进行轴系初步设计,以确定轴系轴径并最终完成该船方案设计研究。研究结果表明,该方案设计不仅满足设计任务书要求,还可据此确定主机型号、轴系和螺旋桨的基本参数,完成动力系统的报价,进行主机、轴系毛坯及螺旋桨等长周期零部件的订货。     

最小二乘法在螺旋桨设计中的应用

目前在螺旋桨设计中,大都是按图谱设计。在设计中,列表、查图、计算,工作量较大。为了寻求一种捷径,用简单的及适应性广的方法来设计螺旋桨,同时把船型及主机对航速的影响能反映在螺旋桨设计中,尝试性地把最小二乘法引入螺旋桨的设计中,然后用电子计算机进行处理。目前各种微机已基本普及,采用这种方法极为方便,只要输入船体、主机的各个参数,能很快地得到螺旋桨的最佳要素。由于这种方法尚属探索,一定有不完善的地方,有待进一步研讨。一、各曲线的处理按图谱设计最佳螺旋桨是从“最佳效率曲线”着手。对于一定的盘面比,给定一个马力系数     

基于调距桨推进系统的稳态特性仿真

为有力支撑船舶推进系统的优化改进,预测系统稳态特性,建立柴油机、齿轮箱、轴系、调距桨等子系统的数学模型,并在Simulink软件平台上搭建推进系统仿真模型。利用船模试验结果验证仿真模型的准确性,基于典型设计工况下的系统控制参数对稳态特性进行计算,分析了船、机、桨匹配参数对船舶动力性和经济性指标的影响。结果表明:当螺距比一定时,随着主机转速的增大,全船航速随之呈现增大趋势;当主机转速一定时,随着螺距比减小,全船航速变得越来越小;合理选取主机转速和螺旋桨螺距比时,可以实现船舶的最大航速。     

2160kW海洋救助拖船推进装置工况匹配分析

通过船、机、桨三者之间关系的分析，将实测的柴油机带动螺旋桨的推进特性入主机功率允许工作区域图中，从而判断２１６０ｋＷ海洋救助拖船螺旋桨选配设计不合理。按拖轮使用的主要工况考虑一定的储备，削边修正螺旋桨，使船舶主机长期安全营运。     

最小推进功率第二层评估方法分析

将国际海事组织海上环境保护委员会第76次会议批准通过的《船舶在恶劣海况下维持最小推进功率导则修正案》(MEPC76导则)与2013年的临时导则相对比,重点对导则中最小推进功率第二层评估方法的差异进行分析。实船验算和对比结果表明:在MEPC76导则提供的3种波浪增阻计算方法中,经验公式的计算结果与试验结果较为接近,但在局部谱峰周期范围内,计算的波浪增阻值小于试验值,2种波谱分析方法的计算结果偏大,在工程实践中可采用经验公式计算;MEPC76导则对推力减额系数和伴流分数进行调整,更符合实际,虽然其海况条件更恶劣,总阻力计算结果较大,但其螺旋桨推力计算结果与2013年的临时导则相当。     

集装箱船尾伴流场和螺旋桨参数分析

通过搜集近几年集装箱船螺旋桨相关数据,统计分析了集装箱船随装箱量增加带来的船型、主机功率及船尾伴流场的变化,以及经济因素等带来的螺旋桨负荷和相关主参数特征设计的变化,为当前集装箱船螺旋桨设计主参数的选取提供参考,具有较强的工程意义。     

内河电力推进船功能区振动响应分析

船舶总是会因其动力源、推进器、波浪以及其他外部激励的作用而产生振动,甚至有害振动。文章通过有限元方法对某电力推进内河船不同功能区结构进行螺旋桨和主机激励作用下的振动响应计算,对比螺旋桨和主机激励作用下不同功能区的振动响应,并判断振动产生的速度及加速度幅值是否符合CCS相关规定的要求。结果表明,在螺旋桨激励作用下,不同功能区振动响应远大于主机激励作用下的振动响应,电力推进装置所产生激振力对电力推进船舶的振动几乎没有影响。由此,对电力推进系统助推的船舶振动计算分析及该类船的设计提供一定的参考。     

高速无人船推进系统控制参数组合优化分析

基于MATLAB建立了高速无人艇智能推进系统仿真和优化分析平台,进行了智能推进系统的实时优化配置与仿真分析讨论.通过对高速无人船艇智能推进系统控制参数的组合优化,选取不同的初始航速进行分析研究,总结了初始航速的不同取值所产生的影响.分析结果有助于对高速无人船艇智能推进系统优化过程中主要影响参数(设计船速V、螺旋桨直径D以及盘面比Ae/A0)的选择,同时对于水面无人船艇智能推进系统的设计也有一定的参考价值.     

多岛遗传算法在螺旋桨优化设计中的应用

文章将优化算法应用在螺旋桨的设计中。通过建立数学模型对螺旋桨推进效率进行寻优。以影响螺旋桨推进效率的主要因素(桨叶数、直径大小、螺距比、盘面比)作为变量,进行数学建模,用多岛遗传算法(MIGA)对螺旋桨的推进效率进行优化。这样改变螺旋桨的一部分参数就能直接得到最佳效率下的其他参数,而不需要进行繁琐的螺旋桨敞水性能图谱设计,对现代螺旋桨的设计有实用价值。     

护卫舰推进系统设计动态模拟模型

护卫舰推进系统的运行工况变化较大，主机在全寿期中的大部分时间均以部分负荷和不稳定状态运行。采用费效比较好的巡航柴油机使推进系统的设计更加复杂，因此柴油机的负荷比通常使用的燃气轮机限制更多。其噪声特性方面的要求限制了调距桨的运行。基于以上考虑，荷兰海军研究开发了推进系统设计的动态模拟模型及描述整体模型以及螺旋桨和舰船的水动力子模型。说明了如何应用该模型对推进系统的设计进行评估。由于有了这种设计，模拟模型为荷兰海军提供了一种工具，可以用来指导螺旋桨加／减速时无空泡运行的设计。由于包括了海情对螺旋桨负荷的影响，应用该模型可以对螺旋桨在各种偏离设计点时的空泡性能进行评估。     

基于EEDI Ⅲ要求的某新巴拿马型散货船主机选型

针对新巴拿马型散货船主机选型和满足船舶能效设计指数（EEDI）Ⅲ的问题,对新巴拿马型85 000 t散货船主机最小装机功率的评估方法和EEDI进行分析和计算。获取主机最小装机功率参数,对低转速主机机型进行选型,合理选择主机约定最大持续功率（Specified Maximum Continuous Rating,SMCR）和转速,降低主机功率储备和单位油耗。在仅预留适当的主机功率裕度且不配置额外的节能设施或不采用环保新能源的设计方案措施下,确保船舶满足EEDI Ⅲ的要求,为85 000 t散货船主机选型和设计提供参考。     

可调螺距螺旋桨漏油的修复

1常见漏油部位及分析船舶可调螺距螺旋桨漏油会导致船舶动力装置资源浪费、螺距走位、船舶的转向效率低、主机功率的利用率降低等问题出现,直接导致船舶不能达到其设计的推进效率,文章通过对可调螺距螺旋桨的结构进行分析及对可调螺距螺旋桨的修理经验,对以下几种易漏油的部位进行分析。