球鼻艏船型船首侧推器推力减缩数值分析

船首侧推孔是在船首开一个贯穿船体的槽道,在其中装设螺旋桨,对船体产生侧向推力。槽道式艏侧推力器在零航速下能产生较大的侧向推力,但随航速增加,它产生的有效侧推力将显著下降。论文通过数值分析方法,模拟、分析球鼻艏船型船首侧推孔推力减缩的产生原因及其影响因素,为船首侧推器设计提供参考基础。     

轴隧式侧推器推力计算及总布置的初步探讨

基于已造集装箱船的轴隧式侧推器,首先介绍了轴隧式侧推器的船型应用范围,影响轴隧式侧推推力选择的重要参数,推力计算模型公式和轴隧式侧推器设计推力简易估算公式,其次对不同侧推器的设计形式、评价及性能进行了比较,并分析了侧推器的总体布置及注意事项,最后对侧推推力计算模型公式的继续发展提出了展望。     

无轴轮缘侧推器水动力特性及影响因素分析

为了揭示船舶无轴轮缘侧推器的水动力性能,分析侧推器结构参数的影响规律,采用计算流体力学的方法对无轴侧推器进行数值计算,研究船首位置的无轴侧推器水动力性能、周围流场的分布规律及其水动力性能变化的影响参数,获得不同螺距比、盘面比及毂径比对无轴侧推器水动力特性的影响规律。结果表明：随着流速增大,无轴侧推器的推力系数和扭矩系数均增大;螺距比在0.7～1.2范围内,螺距比增大,无轴侧推器的推力系数和扭矩系数同时增大,推力系数比扭矩系数变化速率快;盘面比在0.3～0.9范围内,盘面比增大,无轴侧推器的推力系数和扭矩系数有所增加,但增加幅度较小,推力系数增长幅度在5%左右,扭矩系数变化幅度小于2.5%,毂径比对无轴侧推器水动力性能影响较弱。     

侧推装置推力减额研究

回顾了推进器水动力干扰的研究概况,开展了单侧推装置在不同流速、流向下的推力减额的试验研究和CFD计算,分析了多侧推装置下推力减额的变化规律和侧推装置间距对推力减额的影响。研究成果可为侧推装置的布置以及改进侧推器槽道进出口形式提供参考。     

自主潜器侧推装置特性

对自主潜器进行侧向导管推力器的模型试验，目的是为了更好地了解前进中侧推装置的物理特性。结果表明推力器推力和力矩会随着潜器航速明显减小，并得出了影响推力和力矩减少的原因。     

近岸环境下船舶侧推器的水动力性能数值分析

对船舶在近岸环境下航行时侧推器的水动力性能进行数值模拟研究。建立艏艉侧推器与船体的整体模型,利用基于RANS方程求解的粘性流数值方法,采用MRF模型,计算不同航速下艏艉侧推器的性能参数、侧推器附近流场,以及船舶在近岸航行时的横向力与艏摇力矩。结果表明,近岸航行时侧推器的实际效能会因船速的变化而变化,船速的不断增加会使船舶与岸壁之间的吸引力超过侧推器的推力,从而导致碰撞。     

船舶侧推器及其控制系统的研究与仿真

目前阶段,船舶行业发展呈现出大型化、专用化以及高速化的基本特征,而海上运输与河运交通愈加频繁与拥挤,容易在港口内部出现碰撞等诸多海难事故。在这种情况下,对于船舶操纵性能提出了较高的要求。在港内航行期间,船舶的船速不高,且水域会受到一定程度的限制,需借助侧推器,才能够不断优化船舶操纵的性能。侧推器是船舶行进中重要的辅助推进装置,能够帮助船舶顺利进出狭窄的航道,与舵面相互配合保证航向的稳定性,不断优化船舶零航速亦或是低航速条件下的操作能力与安全性能。本文将侧推器应用于船舶设计中具有一定的现实意义,能够为大型船舶的行驶提供必要保障。     

6500DWT成品油船侧推器选型要点

通过对本船侧推器与船舵桨的匹配优化分析，寻求侧推器容量估算的基本方法，为相类似船的侧推器选型和计算积累经验或提供借鉴。     

浅析艏艉侧推器的操纵性能

文中对侧推器的安装结构、组成和用途进行总体介绍,分析了侧推器在各种工况下的操纵性能,并归纳出使用侧推器时需要注意的操纵要点。关于艏侧推器的研究已经非常详细,并且有大量的相关论文,而艉侧推器的相关研究非常少,本文对艉侧推器也进行了分析,并且指出艏、艉侧推器在各个工况下操纵性能的异同。     

槽道侧推水动力计算方法研究

随着运输船舶的大型化,船舶操纵性越来越受到重视,而槽道侧推器发出的推力既可为船舶转向提供侧向力又可在动力定位系统中保持船舶稳定,提高了船舶的操纵性和稳定性。加之无轴推进技术的发展,将无轴推进器应用于槽道侧推,使用CFD软件对无轴侧推进行数值模拟,得到了一套适用于槽道侧推水动力计算的CFD方法,并将计算结果与试验数据对比,验证了其方法的可靠性。对船身推力产生原因和各部分推力大小进行研究,船身推力主要是因为螺旋桨抽吸作用在槽道进出口附近形成压力差而产生和螺旋桨推力同方向的轴向力。通过系列半径槽道进出口圆弧水动力计算,得到了进口不分离最小圆弧半径。     

大型船舶侧推器操纵效能计算

为探讨首侧推器操纵效能,本文在有航速、零速和横移的不同工况下,分别采用三自由度、二自由度数学模型,并对1条12300 t大型滚装船进行了首侧推器操纵效能的实例计算.计算结果表明侧推器操纵效能与航速及桨转速直接有关,零航速最好,且随桨转速增高而增强;结果同时也表明了借助于主推进器、首侧推器和舵的联合操纵可实施纯横移运动.     

从一起故障看船舶艏侧推器的安全使用与管理

艏侧推装置已在船舶广泛应用。由于装置操作简便、运行时间短、性能稳定可靠、维护保养工作量少，部分管理人员在设备的维护保养和性能特点的熟悉掌握方面重视不足，因而发生对带病运行设备的现状不了解、对故障的先兆无感觉等现象。本文试图通过LH轮一起侧推器启动变压器烧毁故障现象，对艏侧推器的安全使用和管理作一些浅显的分析。     

牺牲阳极布置对艏侧推非定常水动力的影响

出于防腐考虑,船舶侧推器槽道内常布置一定数量的合金块作为牺牲阳极,而其对侧推器水动力性能的影响常被忽略.采用数值模拟方法,从非均匀进流的角度对因牺牲阳极引起的船体异常振动案例进行分析,研究牺牲阳极的不同布置位置对系柱工况下侧推螺旋桨激振力的影响.结果表明,侧推器齿轮箱支柱2侧布置阳极块会导致螺旋桨遭受较大的轴向激振力,同时槽道内壁脉动压力幅值增大,.牺牲阳极宜在离桨盘面较远处的槽道内壁沿周向对称布置.为侧推器槽道内的牺牲阳极布置提供参考.     

基于大涡模拟的轮缘侧推器和常规侧推器非空泡噪声对比分析

提出了基于大涡模拟（LES）方法与FW-H声学模型相结合的侧推器噪声仿真方法，通过导管桨敞水性能试验值与仿真值的对比，以及侧推器流场基频和各次谐波计算值与仿真值的对比，验证了基于LES方法的侧推器流噪声仿真方法的准确性。在此基础上，研究了轮缘侧推器和常规侧推器在非均匀来流时的流场分布，获取了侧推器桨叶等水力部件的声压时域和频域。结果表明：侧推器产生的流噪声主要为低频噪声，轮缘侧推器横向和径向总声压级分别比常规侧推器小3 dB和10 dB左右；侧推器噪声分布主要呈现偶极子特性，桨叶横向总声压级高于径向。     

巧用首侧推和拖轮

巧妙使用首侧推器和船首拖轮,能使船舶产生想要的横移和旋转运动,在靠泊的最后阶段船尾拖轮可一直处于拖的位置,避免反复顶、拖现象.本文对巧用首侧推器和船首拖轮进行了介绍,以供同行参考.     

潜艇侧推装置

尖层型，采用单轴单桨推进的潜艇，由于缺少必要的侧向推力和转产和矩而无法自力离靠码头。如能在潜艇尾部安装一套侧向推力装置，则问题迎刃而解。本文介绍了我国首次采用的潜艇侧推装置的设计设计，试验和使用情况。     

船舶侧推器基于PLC的控制系统设计

根据船舶侧推器的控制要求,在发电机、侧推器主开关、液压伺服系统、侧推器、集控室和驾驶台以及驾驶台侧翼控制台的硬件基础上,设计一套以PLC控制系统替代原有线路板和继电器的船舶侧推器控制系统.     

考虑风载荷的客滚船纯横移运动分析

纯横移运动是一种特殊的操纵性指标,它可以判断船舶主推进器和侧推器的配合能否抵御环境影响。好的横移能力能降低船舶进出港口的时间,提高船舶停靠码头的作业效率。船厂需要在设计初期通过此指标判断和选定满足要求的侧推器功率。本文基于MMG建模方法建立风载荷下客滚船的纯横移运动数学模型,采用各推进器推力的百分比之和最大的方式进行推力配比,并依据测量高度对风速进行修正。与文献中的某客滚船的模型试验结果的对比验证较为吻合,证明了计算的有效性。最后对3艘客滚船进行了验证和预报,给出了合同设计阶段需满足纯横移运动指标的侧推器功率。     

关于船舶靠离泊中侧推器使用的注意事项

通过对船舶侧推器构造的介绍、效应的分析及在引航工作中对侧推器实际使用经验的总结,提出船舶港内靠离泊时侧推器使用的注意事项,为侧推器的实际操纵提供有力帮助。     

侧向推进器水动力性能数值分析与验证

为研究侧向推进器的水动力性能,采用CFD方法以四叶Ka型螺旋桨侧向推进器模型实验为依据进行了仿真验证,结果吻合度高。在此基础上,模拟和分析零航速时不同螺距比、盘面比、通道长度和船艏两侧倾斜角度对侧向推进器流场和水动力性能的影响。结果表明:侧推器通道长度对侧推器效率影响较大,在2D时,效率最高;侧推器进出口处两侧倾斜角度对性能也有影响,船艏水线与侧推器轴线的夹角大则效率高。另外,研究了有航速时,首侧推器受航速影响的规律并分析了侧推器失效的原理。