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.     

导管剖面对全回转推进器性能的影响

随着船舶大型化和高功率化,对于全回转推进器的要求也越来越高。本文提出配置一种新型剖面导流管的全回转推进器,该推进器为上海振华重工集团3800kW全回转推进器。对该全回转推进器进行CFD模拟计算和敞水试验,并将新型导流管与19A型导流管进行对比分析,为后续设计提供参考。     

L型全回转推进器船体支撑结构设计与分析

针对L型全回转推进器在中型科考船上的结构设计问题,基于船级社关于全回转推进器支撑结构的相关规定,以中国船舶及海洋工程设计研究院(MARIC)研发的某6 000吨级科考船为例,总结其船体支撑结构设计的思路和特点,并运用力法原理求解L型全回转推进器梁系简化模型,推导出船体支撑结构的承力解析解,再运用有限元方法进行验证分析,证明梁系计算结果可信、偏安全,为后续类似船型提供相对简便的载荷快速估算方法。     

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。     

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。     

钻井平台倾角全回转推进器优势概述

全回转推进器与船体、下游推进器之间的水力干扰问题及推进器禁区问题会限制全回转推进器最大限度地发挥其性能。依据瓦锡兰最新推出的8°倾角全回转推进器,分别对比分析其与直角推进器在航行时与船底、浮箱及下游推进器之间的干扰。结果表明,8°倾角全回转推进器在消除与船体及下游推进器之间的干扰方面有独特优势,具有更广泛的应用前景及工程优势。     

螺旋桨负载下的全回转电力推进器动力学特性

为研究全回转电力推进器控制系统的动力学响应特性,建立一种变频器控制异步交流电机驱动螺旋桨动力学系统的数学模型,提出一种考虑螺旋桨动态负载特性的电机转速、螺旋桨转速、转矩、推力的迭代求解方法,构建考虑螺旋桨负载下的全回转电力推进器的动力学仿真模型。通过数值仿真,分析螺旋桨进速不变和变化,以及不同期望转速下的电机及螺旋桨负载的动态响应变化过程和特点。结果表明,建立的动力学仿真模型与实际运动情况相符;推力系数和转矩系数随进速的增加而减小,转速几乎不会发生变化,推力有明显下降;期望转速越低时,异步电机转速、螺旋桨转速和输出推力上升速率越快。同时,在进速增加时,推力下降的范围越小。因此,须合理考虑进速系数对于全回转电力推进器的控制和推力分配的影响。这种考虑螺旋桨负载下的全回转电力推进器的建模方法对于全回转推进器电力控制、船舶动力定位方法和推力分配策略的研究具有一定的工程价值和指导意义。     

六立柱深水半潜式起重铺管船推进器配置方案

针对深水半潜式起重铺管船的功能需求,通过风洞模型试验和数值计算的方法得到船舶环境载荷,确定船舶的推力需求,进而确定不同的推进器配置方案.经过综合对比,选定12台4 500 kW全回转推进器配置方案.通过对推进器的水动力干扰情况进行分析,确定推进器的布置位置,并对其失效模式进行优化,使推进器配置能满足目标船的动力定位能力和机舱布置要求.按规范的要求对船舶进行环境规则参数(ERN)分析,评估其动力定位能力.通过研究明确了推进器配置应考虑的因素、优化方法和配置方案评估方法,可供实际工程中船舶推进器的选型和配置参考.     

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.     

海洋工程船推力分配策略

阐述一种处理全回转推进器之间水动力干扰问题的方法。推力分配策略以能量消耗低、首向最优、推力误差小、最小化推进器最大推等为目标建立优化函数,综合考虑到推进器物理条件限制而设置动态推力区域,考虑到全回转推进之间水动力干扰而采用在推力禁区内限制推进器最大推力的方法。最后使用序列二次规划解决以上问题。仿真结果表明,限制推进器禁区内最大推力的方法降低了能量消耗,减少了推进器机械磨损,对于推力分配策略选取是一种合理有效的选择。     

全回转推进器结构的放样改进与应用

以与船体基本投影面呈双倾角的全回转推进器为例,深入研究其结构形式及特点,充分利用手工放样中的投影改造方法,实现全回转推进器附近船体结构的精准放样展开,以弥补软件对结构复杂零件展开所产生的精度偏差,确保重要设备结构的精度和性能,使此类复杂结构放样更加简单方便。     

动力定位船舶全回转推进器工作区优化

[目的]为使动力定位全回转推进器及时响应外界环境力,避免推进器产生大范围旋转,实现动力定位控制的高精度,开展全回转推进器最佳工作区间研究。[方法]以安装有两个全回转推进器和一个侧向推进器的动力定位自航模型为研究对象,首先,分析当前推力分配奇异性优化指标存在的问题,在此基础上考虑推进器的推力限制,并采用遍历推进器推力及方位角的方法,建立轴向最大能力矩阵;然后,根据外界环境力大小及变化,计算得到各轴向的最低性能要求,结合禁止角,确定推进器在不同外界环境下的最佳工作区间,获得新的推力分配逻辑框架;最后,基于传统奇异性指标与最佳工作区间的动力定位船模,分别开展定点定位试验。[结果]结果表明,所提方法能够克服奇异性指标存在的不足,实现推进器方位角在50°范围内变化,定点定位达到0.1 m半径位置和0.5°艏向的控制精度。[结论]所述方法可替代奇异性指标,满足船模动力定位试验要求,具备一定的工程实用价值。     

大功率全回转推进器水动力学性能研究

大功率全回转推进器是大型海洋装备在复杂海况下确保精确定位的关键推进系统,其水动力学特性将直接影响到整个推进系统的服役性能。基于计算流体力学(CFD)基础理论,建立某型全回转推进器水动力学数值仿真模型,获得其水动力学特性。在此基础上,采用准定常计算方法分析不同回转角度下推进器产生的推力和扭矩,获得其在全回转过程中的水动力学性能变化规律。计算结果表明,当进速比为0.55时该推进器效率达到最大值0.704;在全回转过程中推力系数呈现M型曲线,分别在120°和240°回转角时推力达到最大值。在回转角为120°时,桨叶吸力面与推力面之间压差最大,此时会造成桨叶上产生较大的应力。本文所开展的大功率全回转推进器水动力学特性研究为综合评价其疲劳寿命及服役性能提供了参考依据。     

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。     

全回转推进器螺旋桨桨叶结构强度评估方法（英文）

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5 000 k W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。     

全回转可伸缩推进器坞内安装技术研究

以江苏熔盛重工承建的3000m深水铺管起重船为实例,介绍了全回转丝杆式可伸缩推进器的结构和工作原理;针对国内船厂的软硬件现状,总结出全回转可伸缩推进器的安装重点与难点,逐项进行研究攻关;通过论证分析,选择适宜于实例船全回转可伸缩推进器的坞内安装方案。     

UT755CD平台供应船全回转主推进器安装工艺

按照UT755CD平台供应船设计要求,针对该船全回转主推进器安装精度要求,结合本厂实际施工条件,对该设备安装过程以及采取的工艺控制措施进行了论述。     

基于内河运输船的新型全回转舵桨设计研究

国内设备制造厂在舵桨的设计过程中,多数采用传统的设计方法,但是在装船运行的过程中常会出现螺旋桨过重、振动过大、航速低于设计要求等情况。文中针对传统舵桨所产生的这类问题,提出了进行适伴流全回转舵桨的设计概念。针对公司的内河运输船项目进行了新型全回转舵桨的设计。通过试航试验,新型全回转舵桨在综合性能上比传统舵桨有较大幅度的改善,并对我国船用推进器的发展具有积极意义。     

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。