基于OpenFOAM的全回转推进器非定常性能预估

本文选择某一全回转吊舱推进器为研究对象,运用任意网格面元法(AMI)CFD数值计算方法,计算采用的开源数值计算软件OpenFoam对全回转推进器非定常敞水水动力性能进行了研究分析.控制方程离散采用有限体积法,湍流模型选取SSTκ-ω 模型,速度压力耦合采用PIMPLE算法求解.通过与试验结果比较,验证了基于OpenFoam的非定常数值计算方法在全回转推进器敞水性能预报的可靠性和有效性.     

全回转吊舱推进器性能预报—仿真与试验研究

推进器,特别是用于动力定位工况下的大功率全回转吊舱推进器在选型安装前,对其水动力性能准确预测十分重要,其性能好坏直接影响系统最终的定位精度。本研究结合ZPMC研发建造的伸缩全回转吊舱推进器,采用商用CFD软件分别对螺旋桨、导管以及吊舱推进器的敞水性能进行了数值计算,建立了吊舱推进器水动力性能预报的方法。一系列敞水试验结果表明该方法可以较为准确的对包括推力、扭矩及效率等在内的吊舱推进器整体性能进行预测,继而为推进器性能的预报、优化提供参考。     

浅谈全回转推进器密封箱

保证密封性是全回转推进器实现水下安装的必要条件,水下密封箱的应用则能够使推进器顶盖和基座不受海生物的侵蚀,无需额外处理便能直接进入安装流程,并在安装过程中保证密封性。基于此,本文针对全回转推进器水下安装用密封船体开孔箱进行介绍。     

平台供应船(PSV)全回转推进器安装工艺研究

以大连中远船务9000HP PSV项目为例,结合《海洋石油支持船监造技术指导书》、《全回转推进器安装工艺》等要求,分析研究PSV全回转推进器的安装难点,并根据船厂生产设备情况及建造工艺水平,提出了推进器的安装方法并优化了设计方案,为其它同类海工产品的推进器安装提供宝贵的安装指导经验。     

ZP40型全回转导管挂桨

ＺＰ４０型全回转导管桨，是一种适合当今内河航运的新型船用推进器。本文对ＺＰ４０型全回转导管挂桨的性能特点和研制过程作了介绍。     

全回转推进器万向联轴器布置的研究

为了解决全回转推进器中间轴系布置万向联轴器时确定相关有利参数的问题,通过汇总柴油机驱动全回转推进器轴系布置的相关资料,根据万向联轴器布置的特点及要求分析了相关参数;然后转化为几何模型,进行数学分析,并以某港作拖船为研究对象进行实例计算;最后提出了万向联轴器布置设计流程图.该设计办法适用于设置万向联轴器的全回转推进器轴系,能够快速地找到较佳的万向联轴器布置方式.     

吊舱式全回转电力推进器的现状及展望

介绍了吊舱式全回转电力推进系统的发展情况、应用范围及典型结构,分析了吊舱式电力推进系统的特点及当前几种主流产品的情况,指出了吊舱式推进系统广泛的应用前景,提出我国大力发展吊舱式电力推进系统的积极意义。     

浅淡全回转推进器基座的密封螺栓

密封性是全回转推进器水下安装最重要的条件,针对不同形式的全回转推进器基座,其密封形式也有很大差别。我们自主创新设计了一种密封箱安装形式,并配套设计了一种密封螺栓,来实现水下安装的密封性,本文将对该密封螺栓的设计和应用进行介绍。     

带有推力鳍的吊舱推进器水动力性能研究

本文使用FLUENT软件对拖式吊舱推进器的水动力性能进行分析。由于涉及到螺旋桨、桨毂和舱体、支架的相互干扰问题,本文采用多参考系模型来进行相互干扰平均效果的计算。本文计算不同进速系数下普通吊舱推进器的推力系数、扭矩系数,与实验数据进行对比,并绘制敞水性能曲线。同时提出了几种带有推力鳍的吊舱推进器,对其进行了水动力性能计算,并与普通吊舱推进器的水动力性能进行比较,本文最后分析推力鳍对吊舱推进器水动力性能的影响。     

全回转吊舱推进器动态转舵力矩数值预报研究

吊舱推进器兼备推进和操纵功能,可在水平面上实现360°全回转。论文基于黏流理论,采用双重滑移网格技术,在指定的吊舱推进器回转与螺旋旋转运动模式下,构建动态转舵力矩数值预报方法。研究表明：与来流速度相比,转舵速度对转舵力矩的影响很小,当J=0.5时,转舵力矩在260°附近出现最大值,力矩系数为2.384×10^-3;转舵力矩存在2个响应频率,分别为轴频4.17 Hz和叶频20.8 Hz。研究成果对吊舱推进器转舵系统的设计具有指导意义。     

全廻转舵桨船航向控制研究

全回转舵桨船操纵机动性强,但航向稳定性差,在长程航行中尤其需要采用航向自动控制技术。针对双舵桨驱动的"润江1"科考船,将卡尔曼滤波器与模型预测控制器级联建立了适用于舵桨驱动船的航向控制系统,具备滤除高频波浪干扰并有效处置舵桨限制条件的功能。仿真测试和船模控制试验充分验证了上述系统的有效性,适用于舵桨驱动船的航向控制。     

舵桨装置基座及加强结构的强度研究

舵桨装置基座及加强结构为舵桨合一悬挂装置的支撑结构，其受力状态和结构形式复杂。该文通过分析舵桨装置的工作运行特点，提出了该基座及加强结构在不同海况、各种工作状态下的载荷计算方法，通过结构有限元分析，对这部分结构进行了综合优化，从优化结果可见其应力分布较为合理。     

全回转推进器螺旋桨桨叶结构强度评估方法

为了解决全回转推进器螺旋桨的单向流固耦合问题,实现螺旋桨桨叶结构强度精确评估,文章基于计算流体力学和有限元法开展了螺旋桨桨叶的结构强度计算方法研究,重点探讨了桨叶表面随机分布压力从流体域到固体域的转换技术。在此基础上,文中提出了桨叶固液交界面上水动力载荷的转换方法,详细研究了插值加权系数和有限元网格尺寸对桨叶结构强度计算精度的影响规律,给出了适用于桨叶强度评估的插值加权系数和单元网格尺寸选取原则。最后,该文以5000 kW级全回转推进器螺旋桨为例,开展了桨叶结构强度数值计算和安全评估,获得了桨叶的应力和变形分布规律,整体上建立了全回转推进器螺旋桨桨叶结构强度评估方法,可为大功率全回转推进器螺旋桨设计提供借鉴和参考。     

可伸缩全回转推进器安装工艺研究

本文对全球最大的750 DP3半潜式居住平台上的可伸缩全回转推进器的构造、工作原理及安装工艺进行了详尽阐述,并对安装过程中的重点和难点进行了研究和攻关。该平台上5台可伸缩全回转推进器,已成功安装并经过海上试验,获得船东船检的高度认可。本文所论述的工艺研究,为同类型的海洋平台上的可伸缩全回转推进器安装,提供了重要参考依据。     

不同螺旋桨配置下船舶的定位能力比较

动力定位能力分析对于螺旋桨和螺旋桨配置的选型非常重要,并且可以初步探究一个新设计的动力定位船舶的定位能力。该文中,基于一个新奇的综合动力定位能力标准,探究了螺旋桨的配置对动力定位能力的影响。不同螺旋桨配置下定位能力的比较在一个半潜平台上进行。动力定位能力的结果由一个最新编写的程序计算得到。从得到的结果看,螺旋桨的配置对动力定位能力产生影响。基于综合定位能力标准,定位能力的比较非常高效和准确。而且,可以得到一个结论：与海洋结构物的中心距离越大的螺旋桨对综合定位能力的影响越明显。     

全方位推进器与首侧推器综合作用对船舶操纵性能的影响

以船模自由自航模试验为基础，对采用全方位推进器和首侧推器的船舶特殊操纵性能进行了试验研究，对其原地掉头、纯横移、斜移等操纵方式进行了探索和研究。同时，通过测量首侧推器作用力随航速变化规律，分析了首侧推器在该类船舶上的应用情况，供设计者参考。     

船用侧推变频器的设计

侧推变频器是船舶侧推系统的控制核心。结合某具体项目,首先介绍了变频器的硬件设计,包括主回路设计、功率模块选型等方面。其次介绍了变频器的软件功能设计,对典型功能的实现原理及报警故障处理进行了详细说明。最后进行了总结,表明设计达到了技术指标要求,具有一定的工程实践指导作用。