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哈尔滨工程大学学报 2022年第5期43卷 593-599页

作者：吴利红刘铭张文灿封锡盛李一平李硕大连海事大学船舶与海洋工程学院辽宁大连116026 中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室辽宁沈阳110169

为研究水面快速游艇、水面大型舰船和水下机器人的高负荷螺旋桨,本文采用MAU4-40小型桨,通过改变环境压力,基于两相流和空化模型预报了3种载体螺旋桨空泡初生的临界转速,空泡发展形状和空泡生成后的螺旋桨水动力性能曲线。并将水下机器... 详细信息

为研究水面快速游艇、水面大型舰船和水下机器人的高负荷螺旋桨,本文采用MAU4-40小型桨,通过改变环境压力,基于两相流和空化模型预报了3种载体螺旋桨空泡初生的临界转速,空泡发展形状和空泡生成后的螺旋桨水动力性能曲线。并将水下机器人携带纵斜桨自航空泡问题进行研究。结果表明:理论预报空泡发生的临界转速小于数值模拟的临界转速;3种工况对应不同的临界转速;当空泡覆盖整个叶背区域,推力系数最大下降28.5%;纵斜能降低空泡发生,并使空泡位置移向随边;水下机器人伴流对螺旋桨空泡略有影响。

关键词：螺旋桨空泡预报环境压力纵斜水动力性能不同工况自航水下机器人

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吊舱式对转桨的水动力性能研究

吊舱式对转桨的水动力性能研究

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作者：郭晓晶大连理工大学

学位级别：硕士

螺旋桨是当代船舶工业中应用最为普遍的推进器之一,在船舶推进方面有着重要的作用。对转螺旋桨作为特种推进器的一种,以其节能高效的优势,在工程中被广泛应用。随着集成电气的发展,吊舱式推进器推出,ABB公司将其与对转桨结合起来,吊舱... 详细信息

螺旋桨是当代船舶工业中应用最为普遍的推进器之一,在船舶推进方面有着重要的作用。对转螺旋桨作为特种推进器的一种,以其节能高效的优势,在工程中被广泛应用。随着集成电气的发展,吊舱式推进器推出,ABB公司将其与对转桨结合起来,吊舱式对转桨应运而生。它既有对转桨合理利用能量的优势,又有吊舱推进器布置灵活,可实现全回转的优点,受到工程界的广泛关注。该推进器在第27届ITTC会议上被统一命名为Hybrid Contra-Rotating Shaft Pod(HCRSP)。本文以吊舱式对转桨为研究对象,对其水动力性能影响因素进行了探究,具体如下:(1)在STAR-CCM+中对吊舱式对转桨进行数值模拟计算,将得到的结果与试验数据进行对比,以验证CFD方法的可靠性。在此基础上,变换前、后桨间距,计算其敞水性能。通过对比分析可知:随着两桨间距的增大,后桨对前桨尾流的利用率降低,吊舱式对转桨的敞水效率也逐渐降低,且随着间距增大,降低速度变缓。在实际应用中,在保证吊舱式对转桨回转性能的基础上,应尽量减小两桨间距,发挥其优势。(2)以优选间距下的吊舱式对转桨为基础,研究前桨、后桨的纵斜角分别为5°、10°时,其水动力性能的变化规律。通过CFD方法进行数值计算,将结果与无纵斜的HCRSP性能对比分析发现:前桨纵斜主要对前桨的推力产生影响,且纵斜5°和10°下的水动力性能未有明显差别;后桨纵斜5°、10°对前、后桨的推力和扭矩都有影响,且纵斜5°下,后桨的推力和扭矩对整体性能有决定性影响。此外,后桨纵斜5°下的性能优于纵斜10°下的性能。将组合纵斜方式优选为前、后桨均纵斜5°,数值计算其敞水性能,进行对比分析可知:两桨纵斜5°下的水动力性能与后桨纵斜5°下的性能较为相似,说明后桨纵斜对HCRSP性能的影响大于前桨纵斜。并且,不论是单桨纵斜还是组合纵斜,都使敞水效率在J1.0时提高,并且使最高效率点后移,因此,纵斜有利于高进速下的 HCRSP。(3)以两桨无纵斜、两桨纵斜5°下的HCRSP为研究对象,对其在J=1.1,舵角为-20°～20°下的水动力性能进行计算,分析结果得出:随着偏转角的增大,吊舱及后桨的横向偏转力逐渐变大,而轴向上的推力逐渐减小,甚至出现负值。因此,随偏转角的增大,吊舱式对转桨的敞水效率降低,并且两桨纵斜5°下的敞水效率在各个偏转角度下,均优于两桨无纵斜的敞水效率。

关键词：吊舱式对转桨前、后桨间距纵斜操舵角

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可调螺距螺旋桨非设计工况下性能的分析

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机电设备 1980年第1期 1-24页

作者： L·哈顿徐幼群

可调螺距螺旋桨(以下简称调距桨)给推进器设计者提出了非设计工况叶片负荷计算,以及在整个船舶推进系统范围内调距桨综合性能这两方面的特殊问题。本报告考虑到调距桨船舶推进的实际和理论两方面的情况,力图对这些问题的解决有所帮助。... 详细信息

可调螺距螺旋桨(以下简称调距桨)给推进器设计者提出了非设计工况叶片负荷计算,以及在整个船舶推进系统范围内调距桨综合性能这两方面的特殊问题。本报告考虑到调距桨船舶推进的实际和理论两方面的情况,力图对这些问题的解决有所帮助。首先,重点放在工作在均匀流和变伴流以及在不同空泡情况下调距桨模型空泡水筒试验研究的系列上。本文考虑了叶切面的几何特性,特别是在非设计螺距下切面的畸变。讨论了切面畸变