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对转桨水动力性能实时预报方法

船舶工程 2022年第3期44卷 61-66页

作者：高楠侯立勋胡安康侯志雅常欣大连海事大学船舶与海洋工程学院辽宁大连116026

为了实现对转桨水动力性能实时预报,基于BP神经网络构建对转桨水动力性能预报模型。首先,采用低阶速度势边界元法建立对转桨水动力性能预报模型,通过调整来流速度和前后桨转速开展对转桨水动力性能多工况计算,从而获得构建神经网络所需... 详细信息

为了实现对转桨水动力性能实时预报,基于BP神经网络构建对转桨水动力性能预报模型。首先,采用低阶速度势边界元法建立对转桨水动力性能预报模型,通过调整来流速度和前后桨转速开展对转桨水动力性能多工况计算,从而获得构建神经网络所需的样本空间。建立适用于对转桨水动力性能预报的神经网络架构,通过训练使其具备良好的泛化能力。以某组对转桨为研究对象开展水动力性能实时预报方法研究,结果表明,采用BP神经网络预报模型可获得与边界元法精度相当的预报结果,但该模型与边界元法相比计算所耗时间可以忽略不计,可有效实现对转桨水动力性能实时、快速预报。

关键词：对转桨水动力性能边界元法实时预报 BP神经网络

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对转桨和单桨空泡水筒噪声测量对比试验研究

船舶力学 2018年第7期22卷 896-907页

作者：曾赛杜选民范威刘竹青上海船舶电子设备研究所水声对抗技术重点实验室上海201108 中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

为了研究对转桨和单桨的目标特性差异,在大型空泡水筒中针对单桨和对转桨的非空泡和空泡工况进行了噪声测量试验,采集了单桨和对转桨在空化条件和非空化条件下的噪声信号。首先针对空泡水筒自身特性进行了分析研究,发现空泡水筒在1.8 kH... 详细信息

为了研究对转桨和单桨的目标特性差异,在大型空泡水筒中针对单桨和对转桨的非空泡和空泡工况进行了噪声测量试验,采集了单桨和对转桨在空化条件和非空化条件下的噪声信号。首先针对空泡水筒自身特性进行了分析研究,发现空泡水筒在1.8 kHz和3.8 kHz附近易产生混响干扰。其次,借助数字信号处理技术对测量的声信号进行谱分析,对比研究了单桨和对转桨在空化条件和非空化条件下噪声信号在频域上的差异和规律,并采用频闪仪和高速摄像机对桨叶空泡进行了观察。试验表明,在非空化条件下,相同工况时对转桨噪声级比单桨高6 d B以上,对转桨倍频程衰减值要小于单桨,对转桨和单桨的三分之一倍频程谱在1.8 kHz和3.8 kHz附近会出现峰值,单桨8 kHz附近峰值是由唱音引起;在空化条件下,相同工况时对转桨和单桨三分之一倍频程谱变化趋势基本一致,对转桨噪声级比单桨高3~20 d B。在空化和非空化条件下,对转桨的调制谱特征比单桨复杂,对转桨的调制频段要远大于单桨,对转桨前后桨一阶叶频组合的调制作用最强,而单桨一阶叶频调制作用最强。

关键词：对转桨空泡水筒多频段DEMON谱空泡观察

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对转桨水动力性能预报及影响参数分析

中国造船 2017年第2期58卷 10-18页

作者：白冰刘登成周伟新中国船舶科学研究中心无锡214082

论文采用混合面模型(MPM)和滑移网格模型(SMM)两种不同方法预报对转桨水动力性能,通过与试验结果对比,两种方法都能比较好地预报对转桨的水动力性能,但是SMM方法的预报精度要比MPM方法高;然后,针对滑移网格模型(SMM),研究对转桨水动力... 详细信息

论文采用混合面模型(MPM)和滑移网格模型(SMM)两种不同方法预报对转桨水动力性能,通过与试验结果对比,两种方法都能比较好地预报对转桨的水动力性能,但是SMM方法的预报精度要比MPM方法高;然后,针对滑移网格模型(SMM),研究对转桨水动力性能计算的影响参数,包括网格数目、时间步长、计算时间。结果显示网格数目和计算时间达到一定值以后,对于计算结果几乎没有影响。时间步长越小,预报的结果与试验结果越接近。

关键词：对转桨水动力计算影响参数分析

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对转桨非定常水动力性能的数值分析

华中科技大学学报（自然科学版） 2017年第9期45卷 115-119页

作者：常欣夏琨叶礼裕王超哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001 中船重工集团第719研究所湖北武汉430064

基于速度势的面元法预报了对转桨的非定常水动力性能,采用周向平均的方法处理转桨的两桨之间的干扰.首先通过将定常计算值与文献值进行比较验证算法的可靠性.然后,进一步分析了对转桨的非定常水动力性能,并将计算值与实验值和文献值相比... 详细信息

基于速度势的面元法预报了对转桨的非定常水动力性能,采用周向平均的方法处理转桨的两桨之间的干扰.首先通过将定常计算值与文献值进行比较验证算法的可靠性.然后,进一步分析了对转桨的非定常水动力性能,并将计算值与实验值和文献值相比较.结果显示:非定常结果与文献值非常接近,而且在加入伴流场后,非定常计算值比定常计算值的精度更高.计算了对转桨不同方向上的非定常力和力矩,分析表明该方法在计算对转桨水动力性能方面有一定适用性.

关键词：对转桨面元法非定常水动力性能伴流场干扰

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对转桨适伴流设计方法研究

中国造船 2015年第4期56卷 1-7页

作者：侯立勋汪春辉胡安康哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001

为了实现节能的目标,提出了一种高效对转桨适伴流设计方法。首先,通过船模试验获取某集装箱船船后桨盘面处的标称伴流,对应的实船伴流则通过ITTC提供的经验公式换算获得。采用螺旋桨环流理论分别对前桨和后桨进行实桨适伴流设计,前后桨... 详细信息

为了实现节能的目标,提出了一种高效对转桨适伴流设计方法。首先,通过船模试验获取某集装箱船船后桨盘面处的标称伴流,对应的实船伴流则通过ITTC提供的经验公式换算获得。采用螺旋桨环流理论分别对前桨和后桨进行实桨适伴流设计,前后桨之间的相互影响通过诱导速度来考虑,且诱导速度作为伴流的一部分,采用面元法进行非定常水动力性能预报。通过实例设计分析可知:在设计进速条件下,该方法设计的对转桨同设计的单桨相比效率可提高12.09%。

关键词：对转桨旋涡理论面元法诱导速度设计

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对转桨无空泡噪声性能预报及影响因素分析

哈尔滨工程大学学报 2018年第4期39卷 635-643页

作者：常欣夏琨叶礼裕王超哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001 中船重工集团第719研究所湖北武汉430064

为了研究对转桨的无空泡噪声特性,基于普通桨的噪声预报理论与声学理论建立了对转桨的无空泡噪声预报方法,将对转桨作为声源模型,在其检测点上进行不相干声源的处理的同时运用不相干声波的叠加方法,随后,从桨叶数、桨直径、前后桨间距... 详细信息

为了研究对转桨的无空泡噪声特性,基于普通桨的噪声预报理论与声学理论建立了对转桨的无空泡噪声预报方法,将对转桨作为声源模型,在其检测点上进行不相干声源的处理的同时运用不相干声波的叠加方法,随后,从桨叶数、桨直径、前后桨间距、伴流场等四个方面因素出发,系统分析了各个因素对对转桨无空泡噪声性能的影响。结果表明:处于流场中的桨轴方向,计算总噪声值最大,在桨盘面方向由于两桨之间的扰动,载荷噪声仍是总体噪声的主要部分。不同因素对对转桨的无空泡噪声影响各有异同,为对转桨的优化设计提供了参考依据。

关键词：对转桨噪声性能无空泡声源叠加指向性伴流场非定常力声压频谱影响因素

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对转桨整体定常面元法

上海交通大学学报 2017年第7期51卷 826-830页

作者：王睿熊鹰海军工程大学舰船工程系武汉430033

从对转桨(Contra-Rotating Propeller,CRP)几何特点和面元法基本求解公式出发,提出了一种将对转桨的前、后桨作为整体求解的定常面元法.运用此整体面元法计算了美国泰勒水池2组对转桨的敞水性能,同时与试验结果和迭代面元法计算结果进... 详细信息

从对转桨(Contra-Rotating Propeller,CRP)几何特点和面元法基本求解公式出发,提出了一种将对转桨的前、后桨作为整体求解的定常面元法.运用此整体面元法计算了美国泰勒水池2组对转桨的敞水性能,同时与试验结果和迭代面元法计算结果进行了对比.对比结果表明,整体定常面元法的计算精度与迭代面元法的计算精度相当,但整体面元法的计算时间约为迭代面元法计算时间的1/2,且整体定常面元法避免了前、后桨迭代的步骤,为对转桨优化设计以及混合式CRP推进系统的设计分析提供了高效的数值手段,且分析了整体定常面元法的计算误差.

关键词：对转桨整体定常面元法迭代面元法

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对转桨无空泡脉动压力指向性计算分析

华中科技大学学报（自然科学版） 2015年第12期43卷 82-85页

作者：侯立勋胡安康韩凤磊汪春辉哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001

为了对对转桨的脉动压力场指向性进行计算,采用面元法计算了对转桨的空间脉动压力及其指向性.采用诱导速度考虑对转桨前桨和后桨之间的相互扰动以及螺旋桨与流场内给定实体球面之间的相互扰动.采用傅里叶变换将螺旋桨在非均匀流内旋转... 详细信息

为了对对转桨的脉动压力场指向性进行计算,采用面元法计算了对转桨的空间脉动压力及其指向性.采用诱导速度考虑对转桨前桨和后桨之间的相互扰动以及螺旋桨与流场内给定实体球面之间的相互扰动.采用傅里叶变换将螺旋桨在非均匀流内旋转一周诱导的空间脉动压力从时域变换到频域内进行分析.通过对轴向指向性进行计算分析可知:和单桨相比,对转桨产生相对较弱的脉动压力场,可有效地改善船尾振动.

关键词：面元法对转桨脉动压力指向性振动

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对转桨综合设计方法研究

华中科技大学学报（自然科学版） 2014年第1期42卷 49-52页

作者：侯立勋王超黄胜哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001 海军工程大学船舶与海洋工程系湖北武汉430033

为了设计出高效节能的对转桨,采用螺旋桨的旋涡理论分别对前桨和后桨进行设计,前桨和后桨之间的相互影响通过诱导速度来考虑,并用面元法分别进行水动力性能预报.通过实例设计分析发现:在设计进速条件下,该方法设计的对转桨与设计的单桨... 详细信息

为了设计出高效节能的对转桨,采用螺旋桨的旋涡理论分别对前桨和后桨进行设计,前桨和后桨之间的相互影响通过诱导速度来考虑,并用面元法分别进行水动力性能预报.通过实例设计分析发现:在设计进速条件下,该方法设计的对转桨与设计的单桨相比效率可提高10.24%;在一定进速范围内,进速系数越大对转桨节能效果越佳.

关键词：对转桨旋涡理论面元法诱导速度设计节能