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螺旋桨是船舶的核心部件,破冰船螺旋桨性能的优劣直接关系到全船的快速性能、破冰性能、振动噪声性能和安全航行性能,故冰级螺旋桨设计是破冰船设计过程中的关键环节,需要确保螺旋桨性能满足设计指标要求。冰级螺旋桨运行于冰水环境,螺旋桨设计时需要考虑冰块对螺旋桨的影响,而国内在冰级螺旋桨设计方面缺少经验。该文在对冰级螺旋桨特点分析基础上,建立了冰级螺旋桨设计流程(IPDP),以一型PC2级重型破冰船螺旋桨设计为例,给出了设计结果和模型试验的验证结果。研究表明:冰级螺旋桨负荷重、工况多,其设计流程不同于常规螺旋桨,需要特别关注螺旋桨主参数与船型参数的迭代设计,既要验证敞水域航行的快速性能和振动性能,又要验证冰区航行的快速性能和螺旋桨强度性能等;对高冰级螺旋桨,需要设计成桨叶可拆式定距桨型式,方便单片桨叶的维修更换。 相似文献
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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。 相似文献
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现代船用螺旋桨设计应用程序研究 总被引:2,自引:0,他引:2
通过建立在现代螺旋桨数值升方面理论一涡格法基础上的计算程序的数值试验,对照实验数据,改进了程序计算结果的准确性。应用程序设计了螺旋桨,并进行了模型试验,螺旋桨的推进和空泡性能符合设计要求,进一步证明了设计程序的实用性和可靠性。为了方便应用程序,采用混合编程形式,构成现代螺旋桨实用程序包。该程序包可以完成螺旋桨理论设计、水动力性能计算、最佳侧斜选择和绘制螺旋桨图纸等工作。 相似文献
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本文采用带有κ-ε湍流模式的流线迭代法计算敞水螺旋桨和回转体后螺旋桨的性能,计算中采用涡轮机械中分析螺旋桨叶剖面出口流动方向和大小的方法,从速度和能量的角度来考虑螺旋桨对流体的作用,因此流体通过螺旋桨后能量的改变是预测螺旋桨性能的关犍。它要求计算螺旋桨叶剖面的出流角,出流角由可测量的理想出流角和实际流体引起的偏差角组合而成。一待出流角确定后即可得到流体经过螺旋桨后能量的改变,利用流线迭代法可算出螺旋桨与回转体组合体周围的流场,随之可确定螺旋桨的各性能参数。本方法对B470—12和B3—50系列螺旋柴的敞水性能进行了计算,还对一个数学回转体的自航试验进行了数值模拟,其结果同试验吻合良好。与巳有的回转体后螺旋桨性能的预测方法比较,本方法的优点在于不需在回转体尾部流场和螺旋桨性能之间进行迭代计算,从而大大地减少了计算量。 相似文献
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为获取船舶螺旋桨的水动力性能,采用多参考系模型(Multi-moving Reference Frame,MRF)法,运用重正化群(Renormalization Group,RNG)k-ε湍流模型计算定常条件下的螺旋桨水动力性能,研究不同进速比与不同盘面比条件下的螺旋桨水动力性能,分析不同进速条件下的螺旋桨推力与扭矩等水动力参数变化特性。结果表明:随着进速比的增大,螺旋桨的推力与扭矩呈现下降趋势;在盘面比由0.45增大至0.55时,螺旋桨的推力与扭矩随着盘面比的增大而增大,但在盘面比由0.55增大至0.60时,螺旋桨的推力与扭矩减小。因此,在设计螺旋桨的过程中,需要考虑盘面比对螺旋桨水动力性能的影响。 相似文献
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螺旋桨离散谱噪声计算研究 总被引:7,自引:0,他引:7
在螺旋桨处于非空泡状态时,离散谱噪声是舰艇辐射噪声的主要成分之一。因而对螺旋桨离散谱噪声进行预报控制至关重要。螺旋桨离散谱噪声计算一般是在螺旋桨非定常力计算和声学计算相结合的基础上得到的。非定常力可以采用面元法或升力面方法计算得到。本文对两种方法进行了比较,结果面元法要优于升力面方法。随后的算例采用面元法计算出螺旋桨非定常力后作为FW—H方程的源项进行了螺旋桨离散谱噪声预报,并通过螺旋桨参数变化可得到离散谱噪声变化规律。 相似文献
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舰船螺旋桨用材料及特种试验技术的研究 总被引:1,自引:0,他引:1
本文详细介绍了各种材料的舰船螺旋桨,并分析了螺旋桨用材的力学性能、空泡腐蚀性能、腐蚀疲劳性能、耐海生物污染性能、耐海水腐蚀性能以及螺旋桨叶本体的力学性能、金相组织等,还用大量数据说明了螺旋桨用材料的现代水平以及螺旋桨用材的特种试验技术。 相似文献
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就螺旋桨损坏的几种类型,从螺旋桨的材质入手,分别介绍了修理铜合金螺旋桨常采用的方法,铜合金螺旋桨修理区域的界定,并以M.V.SAMMIBLONDE轮铜合金螺桨修理的质量控制为例进行介绍。 相似文献
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本文研究自由水面对高速战斗舰艇船型的船体一螺旋桨间相关推力减额特性的影响与使用,通过数学模型和一系列数值计算,试图阐明自由水面对船体-螺旋桨相关分量的作用原理。在研究叠模船体与螺旋桨之间以及自由水面波浪中船体与螺旋桨之间的相关作用时,应用了一种用高阶板法解算线性化的自由水面势流的计算程序SWIFT,螺旋桨用一主动桨盘来模拟,盘的汇强由螺旋桨敝水试验测算的推力负荷系数确定,本船型具有倾斜的螺旋桨轴系 相似文献
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针对蒸汽动力船舶回汽制动工况下螺旋桨转速经历了0转速状态,而采用传统的螺旋桨模型无法研究该状态的问题,通过对回汽制动工况中螺旋桨的典型动作过程进行分析,建立回汽制动工况中螺旋桨的变工况数学模型。基于Matlab-Simulink环境建立仿真模型,分析回汽制动工况下螺旋桨的动态运行状况,为回汽制动过程下螺旋桨的运行管理提供借鉴。仿真结果表明:在相同的航速下,倒车汽轮机回汽量越大,处于水轮机状态的螺旋桨所能达到的转速就越低;当对全速倒车的耗汽量实施回汽制动时,可以将96.8%最大航速以下的螺旋桨锁制。 相似文献
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螺旋桨用高阻尼合金研究 总被引:3,自引:0,他引:3
作者研制的ZHGH2310高阻尼合金,不仅具有螺旋桨材料综合性能,而且还具有较高的阻尼特性。实船试验表明该合金螺桨比铜合金螺旋桨噪声有较大幅度降低。此外,这种合金作为功能材料可用于船舶其他零部件。 相似文献
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Yeon-Gyu Kim Sun-Young Kim Hyoung-Tae Kim Seok-Won Lee Byeong-Seok Yu 《Journal of Marine Science and Technology》2007,12(3):130-138
The maneuvering characteristics of a large container ship with twin propellers and twin rudders were investigated using the
horizontal planar motion mechanism (HPMM) test and computer simulation. A mathematical model for maneuvering motion with four
degrees of freedom (DOF) for twin-propeller and twin-rudder systems was developed and included the effects of roll motion.
To obtain the roll-coupling hydrodynamic coefficients of a container ship, a four-DOF HPMM system having a roll motion mechanism
and a roll moment measurement system was used. At the full load condition, HPMM tests were carried out for two different 12 000-TEU
container ship models, one with twin propellers and the other with a single propeller. Using the hydrodynamic coefficients
obtained from the tests, computer simulations were carried out. Simulation results for the container ship with twin propellers
and twin rudders were compared with the results for the container ship with a single propeller and single rudder. 相似文献
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流固耦合下的复合材料螺旋桨变形特性研究 总被引:1,自引:0,他引:1
为了研究易变性复合材料螺旋桨在水动力作用下的变形特性,通过流体计算控制方程和结构有限元方程,建立复合材料螺旋桨流固耦合算法,并利用Ansys/AnsysCFX软件计算流固耦合下指定材料的系列螺旋桨水动力性能,将NBA材料桨计算结果与试验结果进行对比,验证了流固耦合算法的准确性。分析了指定复合材料螺旋桨变形前后水动力性能变化,在此基础之上,进一步分析了复合材料桨叶在特定进速下的应力分布,以及不同进速下各桨叶的变形规律。 相似文献
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常规螺旋桨在进行水动力实验时,需要满足临界雷诺数的要求,这样,实桨的尺度效应就可以忽略。但是,对于非常规螺旋桨,如导管螺旋桨,尺度效应能否忽略值得研究,因为机翼型导管和螺旋桨水动力性能各自随几何尺寸变化的规律不一致。基于CFD计算方法,对某导管调距桨的尺度效应进行数值研究。在获得可靠的数值模拟方法后,数值模拟了两个螺距比和两个进速下不同尺寸导管螺旋浆的流场。比尺包括1、1.7、3.4、4.25、8.5和17共6个几何尺寸。计算结果表明,导管螺旋桨敞水性能的尺度效应比预期的要明显。随着尺寸增大即雷诺数增大,导管的推力先略有增加后基本不变,螺旋桨的扭矩和推力略有下降,但效率有所增加;小螺距比工况下的尺度效应要比大螺距比的大。 相似文献