基于FLUENT的调距桨敞水性能数值计算方法探究

以某调距桨为研究对象,基于FLUENT数值计算软件,对螺旋桨转速和网格Y+值对敞水性能计算结果的影响进行了探究,并对调距桨不同螺距的敞水曲线进行了计算。结果显示,在J=0.6～1.0时,转速越小,计算值与试验值误差越小,而在大进速系数和小进速系数下,高转速计算结果相对低转速计算结果更趋近于试验结果;网格Y+在160～400范围内,所得敞水性能与试验值符合较好;相同的网格不能满足调距桨不同螺距的计算精度,对于调距桨不同螺距的计算,应该分别进行探讨,从而确定最佳的计算方案。上述结果表明:所提方法对调距桨敞水性能计算中的网络和选取工作有一定的借鉴意义。     

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Q陕西读者马松明问可调螺距螺旋桨是如何调节螺距的?与定距螺旋桨相比有什么特点? 可调螺距螺旋桨的桨叶不固定在桨毂上,围绕垂直于桨轴的轴线转动。利用桨毂内的操纵机构转动桨叶,改变螺距角,从而改变推力的大小和方向,以适应舰艇前进、后退、停止和变速等要求。可调螺距螺旋桨可在不同航行工况下充分利用主机的功率和转速,利用无级变速,但构造复杂,造价高,维修难度大。定距螺旋桨结构简单,经济安全,但不能在多种工况下充分发挥主机的功率。Q吉林读者李佰霖问俄罗斯的V-3潜艇后方的导流罩及其内部的设备起什么作用? 俄罗斯海军V-3型核潜艇尾部垂直稳定翼上方的流线型导流罩及其内部设备,曾经是20世纪70-80年代的世界军事之谜。当时正是冷战的严峻时期,以美苏为首的两大阵营双方严阵以待,双方军事技术处于高度的保     

系泊工况下调距导管桨水力性能预报

在验证所用数值计算方法可信性基础上,采用CFX软件对某艏辅推调距导管桨设计螺距和系泊工况螺距的水动力性能进行了有效预报,并对系泊工况装船桨性能行了分析。结果表明:系泊工况下,由于导管桨的抽吸作用在导管外壁近壁面区域存在与导管内部流动方向相反的逆向流动,且小螺距角系泊工况时导管桨尾流场轴向速度梯度分布更不均匀,受叶片形状影响明显,此时桨叶与导管的推力之比约为1.2∶1;装船后,推进器受船体和支架伴流影响,与系泊工况敞水性能相比桨叶推力增大,力矩增大;收放支架阻力约为导管桨产生推力的10%。     

多桨船螺旋桨组合工况对舵水动力及回转性能的影响

为探究螺旋桨组合工况对多桨多舵船操纵性能的影响,以某大尺度四桨双舵自航模为研究对象,在同等直航航速下分别开展了两内桨、两外桨及四桨工作时的回转试验。试验结果表明:两内桨工作下船模定常回转时,内外舵法向力之和分别约为两外桨及四桨工作时的2.0与1.7倍;不同螺旋桨组合工况下,内外舵法向力均可能反向;两内桨工作时,船模定常回转直径约为两外桨工作时的0.55~0.67倍,而四桨工作时的回转直径介于两工况之间。综合分析表明:对于该型船舶,采用两内桨推进具有最佳的回转性能。     

异机异浆动力装置使用方案的探讨

(一)我海军自建造55甲型护卫艇以来,开始使用不同的主机(前主机为轻12-180型,后主机为12V-150型)与不同的螺旋桨配合。后来我们又大批生产了62型高速护卫艇。这种类型的动力装置我们称之为异机异桨动力装置。异机异桨动力装置,由于主机的功率和转速都不相等,它的螺旋桨按照满足最大功率时,各主机均能发出其最大功率进行设计。在低航速航行时,各主机应开多少转速,这一直是各部队十分关心而没有很好解决的问题。76年福建基地装技部为制订62丁型护卫艇艇体和机电设备使用保养条例,提出了解决62丁型护卫艇前后主机的配速方案问     

大功率密度舰船推进电机的隔振系统设计

针对新型舰船大功率密度推进电机低频隔振系统有限元实体建模计算代价大、结构尺寸不定等难题,以某新型推进电机隔振系统设计校核为背景,通过在有限元软件中建立隔振系统简化模型,分析了系统模态、船舶不同姿态下、主机不同工况下轴系对中校核。分析结果与理论模型的对比结果证明:基于有限元简化模型的船舶主机隔振系统研究方法简便可行,可为复杂隔振系统的设计及理论分析提供一种新的建模方法。     

三种艉部附体方案的粘性阻力数值计算

水面船舶艉部附体不但影响船舶的阻力,而且对螺旋桨的伴流分数以及推力减额也会产生较大影响。近年来,越来越多的研究者都重视使用数值方法进行船舶附体优化设计。在分析某排水型水面船舶艉部附体特点以及优化目标后,设计出两套艉部附体优化方案。通过数值计算方法对这3种方案的船体带附体模型在不同雷诺数条件下进行三维粘性流场的数值模拟。分析比较了它们的粘性阻力和螺旋桨桨盘面处的伴流,最后得到双尾鳍附件的最优方案。     

舰船液压变距桨控制系统的改进设计

介绍了一种新型的变距桨控制系统。通过采用不同的控制方法,提高了螺距角的控制精度、稳定性和跟踪响应的快速性,使原系统的可靠性大大提高。     

关于1800马力拖轮在设计及使用管理中的一些意见

本文提出了1800马力拖轮由于更换主机引起船-机-桨匹配不当,储备功率不足.指出了解决问题的途径。分析了由于使用管理不当造成的超负荷。建议用推论方法估计6 L350PN型柴油机工作范围上限,以此作为在提供座台试车的各种性能数据之前分析问题的依据。     

基于贝叶斯网络的船舶动力装置战场损伤分析

针对船舶动力装置战场损伤特点,对其损伤分析进行了研究,提出了基于贝叶斯网络的动力装置战场损伤模型.以主机振动为例,分析了模型的建立、更新和完善等.分析结果表明,该模型和方法提高了船舶动力装置的战场损伤分析的速度和准确性.     

复合材料螺旋桨应变模态计算与试验

采用经过验证的有限元模态算法计算了金属桨和碳纤维桨模型的固有频率和位移、应变模态振型,在桨叶表面贴附电阻应变片并进行了应变模态测量试验。结果表明:铜桨和碳纤维桨的前三阶固有频率与计算值相差分别在3%和12%以内;碳纤维桨各阶固有频率均比铜桨要小,应变模态振型相似,结构阻尼前者是后者的4倍左右。     

全面实现“翻四番”的目标

坚持把调整结构作为推进改革发展的突破口,围绕军工、民船、非船舶装备三大产业,推进实施保好军、做稳船、强力发展非船的经营策略面对全球航运市场低位徘徊、船舶市场依然严峻形势,中国船舶重工集团公司上下同心、攻坚克难,把功夫下在创新调结构上,取得了明显成效,去年实现经济总量同比增长8.7%;营业收入同比增长7.6%;增加值同比增长6%:利润     

常规船舶操纵运动仿真

本文详细介绍了船舶四象限操纵运动数学模型的结构,考虑船、桨、舵、风、流浅水等因素的影响,进行了仿真计算。仿真结果同“明海”轮的实船数据进行比较,精度满足要求,表明仿真计算是可行的。     

舰船推进系统液力偶合器滑差变化规律分析

研究了将液力偶合器滑差特性用于舰船推进系统稳态特性分析和机-桨联控曲线设计,由此发现滑差变化规律.分析了两种正常工况和五种应急工况下的"船-桨-机"匹配稳态特性以及用液力偶合器滑差所做的主机负载判别.有关滑差的主要研究结果有:按螺旋桨特性工作时,液力偶合器滑差的大小既取决于船体阻力特性(它决定了螺旋桨负载特性),又受液力偶合器自身的"效率-转速"相关性(运转特性)的影响.     

绘本船舶的历史⑥

本期起我们将把目光重新投回西方。我们知道西方最初的船舶兴起于欧洲南部的地中海沿岸地区。公元前2世纪之后,罗马人控制了整个地中海的贸易活动,海上活动的繁荣推动了船舶技术的发展,到公元2世纪时,地中海船舶的设计已经达到了比较高的水准,这时期典型的罗马商船已经靠帆航行了,船长可以达到30米,载重也超过100吨。不过此时的战船主力仍然是桨帆并用的。相比之下,欧洲北部的船舶技术水平并不算高,直到13世纪北欧海上贸易兴盛,情况才出现改变。     

基于航迹挖掘的船舶行为估计方法及软件实现

船舶活动规律分析尤其是船舶的行为研判问题,一直是研究的难点。聚焦船舶的活动规律分析问题,提出了一种基于大量船舶历史航迹聚类的频繁模式挖掘方法,用于对船舶未来行为进行估计,并给出了软件实现。首先提出航迹的综合相似性度量方法,并介绍基于航迹聚类的频繁模式挖掘含义;其次对经典密度聚类算法进行适应性改造,给出基于综合相似性的聚类算法的实施方法;然后,提取虚拟主干航迹计算最相似簇,经统计得出对当前船舶行为的估计结果;最后,给出了基于C/S架构的软件总体设计和试验效果。试验表明该方法能够给出航迹关联行为描述,软件得到的行为估计结果能够辅助研判。     

导管螺旋桨水洞试验洞壁影响研究

以JD75+Ka4-70型导管螺旋桨为研究对象,利用CFD软件研究了不同水洞直径和导管桨直径时洞壁对导管螺旋桨性能的影响。研究结果表明:导管螺旋桨在水洞试验时,若要使测量结果与敞水性能之间的相对误差控制在5%以内,则要满足桨洞直径比小于1/3的要求,以尽量减少洞壁对导管桨的影响;若仅要求相对误差不大于10%,则桨洞直径比小于1/2即可。对于更大的桨洞直径比,由于导管桨与洞壁之间的相互影响过于强烈,试验的难度较大,并且数值计算的收敛性也较差。     

船舶静态电场跟踪的渐进更新扩展卡尔曼滤波器

为了实现利用船舶静态电场对船舶进行跟踪的目的,针对传统卡尔曼滤波算法中存在的问题,设计一种新的非线性滤波器。建立船舶的状态空间模型,分析传统卡尔曼滤波算法在船舶跟踪中存在的问题;依据渐进贝叶斯思想,利用连续白噪声与离散白噪声序列噪声协方差之间的关系,设计一种新的渐进更新扩展卡尔曼滤波器。仿真结果表明,该滤波器能有效地抑制由于初始误差较大而造成的滤波性能下降和滤波发散,能够有效地跟踪船舶,具有较高的实用价值。     

基于运动模式的船舶轨迹分段压缩算法

为解决当前船舶轨迹分段与压缩过程中轨迹细节丢失、运动模式不清及运动特征难以提取等问题,首先通过分析船舶运动的特点,在Stop-Move模式的基础上,提出了基于Stop-Turn-Line三种基本运动模式的船舶轨迹表示方法,并设计了轨迹运动模式检测与分割算法。然后,采用Java语言实现了该算法;并利用真实船舶轨迹数据集进行了测试。实验结果表明:该算法能够在较好保留运动模式及特征的前提下对船舶轨迹进行高效分段和压缩,可为基于海量船舶轨迹数据的查询、显示、分析及挖掘等提供良好的基础。     

铜桨和碳纤维桨的单/双向流固耦合对比

使用ANSYS Workbench平台中ACP模块对铜桨和碳纤维桨进行了建模和单/双向流固耦合对比研究。双向流固耦合计算考虑了流体和固体的相互影响,使铜桨和碳纤维桨的敞水性能比单向流固耦合计算值更接近于试验值。碳纤维桨的变形和应力在各种工况下均比铜桨大,二者的双向流固耦合变形和应力均比单向流固耦合时小,且碳纤维桨的减小量更多,说明碳纤维桨的弹性使其更易受水动力载荷的影响,流固耦合现象更明显。