叶梢尖角对导管桨性能的影响

在导管桨的实际使用中,K_a系列桨因叶梢阔而薄,边缘锐利,容易损坏和激起空泡。为此,以四种不同半径的圆弧替代叶梢尖角后进行了敞水试验。文中给出了敞水试验的结果,研究了不同半径切割对敞水性能的影响。为实际使用方便,我们对结果进行分析后,提供了按原设计图谱设计 JD 简易导管桨和具有圆弧梢部的“修正的”K_a系列螺旋桨组合的方法。     

可调螺距桨水动力性能预报及参数影响分析

为了研究可调螺距桨调距过程中几何参数对水动力性能的影响规律,采用坐标变换原理模拟调距过程和桨叶剖面的畸变,并结合面元法理论对调距桨的水动力性能进行预报.首先将JDC7704桨在初始螺距下水动力参数的计算值与敞水实验值进行对比,验证了文中数值方法的准确性;之后在变调距角下,分析了初始设计进速系数、纵倾角、侧斜角、盘面比以及毂径比几个参数对调距桨水动力性能的影响.结果表明:水动力转叶力矩受设计进速、纵倾角、侧斜角、盘面比变化的影响十分明显;调距工况变化时,转叶力矩所受影响的程度及其趋势也会发生变化.     

导管调距桨全回转拖轮停船运动建模与仿真

针对配备了双导管调距桨的全回转拖轮进行紧急停船运动仿真.基于分离型建模思想,建立全回转拖轮的停船运动数学模型.采用塔格尔特剩余阻力图谱获得不同弗汝德数下的剩余阻力系数,建立适用于常速域和低速域的拖轮阻力模型.通过修正后的JD7704导管+Ka4-70螺旋桨图谱与荷兰船模试验水池最新提出的C4-40调螺旋桨图谱,获得不同水动力螺距角与螺距比下的推力系数,建立适用于导管调距桨实际操纵工况的推力模型.仿真结果显示,所建模型可满足拖轮操纵模拟器中全回转拖轮紧急停船运动精度的要求.     

导管式调距桨水动力性能的数值预报分析

采用全结构化网格,利用稳态多参考系(MRF)方法,对普通调距桨和导管式调距桨变螺距下的水动力性能进行了有效预报.首先对普通调距桨水动力性能进行了计算,计算结果与试验数据符合良好.结果表明:进速系数较小时,较小螺距角才能使螺旋桨的效率达到最大,而进速系数较大时,较大螺距角才能使螺旋桨的效率达到最大;通过分析桨叶表面压力变化,发现螺距角变化较大时,叶表面压力变化不均匀,可能导致噪声性能恶化.随后计算了导管式调距桨的水动力性能,分析得出:随着螺距角减小,导管推力也减小,且大进速小螺距角时,螺旋桨效率下降迅速.最后分析了导管式调距桨的尾流场,得出了尾流场速度随螺距角变化的一般规律.     

螺旋桨水动力性能的一种解法

本文利用有限基本解方法,对JDC 3-65系列中螺距比P/D=0.4、0.6、0.8及1.0四个螺旋桨进行了水动力性能的估算。导出了螺旋桨推力及扭矩的公式,进行了数值计算。用升力线方法计算了考虑粘性及无粘性的水动力性能,以此为基础对有限基本解方法计算的结果进行修正,得出了大体上与试验一致的结果。低进速比时,扭矩系数较升力线计算的结果有所改善。     

特重负荷导管螺旋桨的试验研究——深潜器螺旋桨设计图谱的诞生

本文分析和指出了深潜器螺旋桨负荷特别重的特性,并根据这一特征没计和提供了两个导管螺旋桨设计图谱,它们的(B_P)~(1/2)范围为10～30。该图谱比以往任何导管桨系列更适合于深潜器以及 B_P 大于200的拖轮、推轮等船舶螺旋桨的设计,并具有较高的敞水效率。     

倒车舵系统对导管螺旋桨敞水性能的影响

我们以 JD 7704导管为基本型,加置倒车舵,正车舵及轴架,改型成JD 8001,配以 Ka 4-70螺旋桨系列进行了敞水试验,给出了正航状态下倒车舵的最佳初始舵角范围以及相应於这些舵角的(B_p～δ)~(1/2)设计图谱。此外,对如何应用长试验结果来正确设计带有倒车舵系统的推轮导管浆进行了初步的探讨。     

上海交通大学学报一九八○年总目录

期序}起页,上11 In乙O自9自,d月任1︸1上1︸9自八Q ..11上q‘9曰qa OJJ’l吐力任Q乙简易导管三叶可调螺距螺旋桨试验研究船体数学线型设计—纵向函数法深潜器设计的比重量分析法“避振穴”对减小船舶尾部振动的效果91141 1对箱形简支梁及娓轴联接键结构优化计算的探讨一数学船型设计及其三向光顺性__.首压浪条对高速排水型艇航行性能的影响船舶在渠道中的航行问题多变量燃气轮机装置性能的混合解法柴油机装置扭转振动减振器的设计计算非常压空气与人工混合气的设计计算研究{用全息干涉术及有限单元法测定叶片的振幅及振动应力应用电红外…     

船用螺旋桨敞水性能影响因素的模拟分析

以DTMB 4119螺旋桨为研究对象,应用ISIGHT软件集成型值点计算、模型建立、网格划分和仿真计算等分析模块,并引入试验设计和统计方法,分析得到螺距、拱度、纵倾角和弦长因素对螺旋桨敞水性能的影响,并且通过将模拟分析结果与实验数据对比,验证了数值计算的正确性。研究发现:螺距对螺旋桨敞水性能影响最为明显,其次为弦长、拱度和纵倾角,并且跟纵倾角的影响相比,因素间的二次项、交互项的影响更为明显。     

螺旋桨CFD不确定度及叶形对桨叶变形的影响

为了研究螺旋桨在水动力作用下的变形特性,通过计算流体力学(CFD)理论,结合雷诺平均Navier-Stokes方程并选用SSTk-ω湍流模型对438X系列螺旋桨的敞水性能进行数值模拟;针对4381螺旋桨设计了3套网格,并进行了螺旋桨敞水性能的不确定度分析;将CFD软件计算与有限元法求解相耦合,计算所得水动力载荷通过插值技术传递给螺旋桨,以分析桨叶应力分布及其叶梢处的变形情况.结果表明,在水动力载荷作用下,复合材料螺旋桨桨叶将产生明显变形,且不同螺旋桨所产生的侧斜和纵倾等均不同,在复合材料螺旋桨的设计和流-固耦合计算中必须加以考虑.     

可调螺距螺旋桨船舶的操纵运动数学模型

为利用模拟器对可调螺距螺旋桨(CPP)船舶操纵运动进行仿真,应用船舶操纵性分离建模理论,基于荷兰船模试验水池B系列螺旋桨的敞水试验结果,利用Akima插值获得了不同类型的CPP在不同螺距比时的四象限推力系数和扭矩系数,求得CPP的推力和扭矩,建立了CPP船舶的平面运动数学模型.模型充分考虑了风、流对船舶操纵的影响,并可适用于CPP船舶常速域和低速域的操纵运动仿真.仿真结果与实船试验结果吻合较好,能够满足大型船舶操纵模拟器对船舶运动数学模型仿真精度的要求.     

可调螺距螺旋桨动态加载装置刚体动力学分析

可调螺距螺旋桨(调距桨)桨毂机构及桨叶等在运行中会承受较大的载荷,利用加载重块旋转产生的离心力模拟调距桨在叶根法兰中心处推力弯矩、扭力弯矩、离心力和离心力扭矩,使得试验能高效简易地实现.通过单质点等效块体旋转,将模型大大简化,在此基础上分析定螺距和调距两种状态下设计算法.分析结果为桨毂强度测试试验奠定了基础.     

基于RBF神经网络整定的调距桨PID控制

针对可调螺距螺旋桨采用的传统PID控制具有超调大、调节时间长等缺点,提出了一种基于RBF神经网络整定的PID控制算法.这种算法采用3输入、单输出的RBF神经网络对系统性能学习以找出最佳的PID组合,实现对调距桨螺距角的控制.仿真试验表明,基于RBF神经网络整定的PID控制效果明显优于传统的PID控制.     

对转螺旋桨敞水性能数值预报

建立了对转螺旋桨敞水性能数值预报模型,采用雷诺平均纳维-斯托克斯(RANS)方法结合SSTk-ω湍流模型研究了美国泰勒水池的2组对转螺旋桨的敞水性能,通过滑移网格处理前后桨之间的相对运动,分析了前、后桨非定常推力系数和扭矩系数的变化规律.通过与试验数据的比较,结果表明:采用RANS方法结合SSTk-ω湍流模型能够较准确地预报对转螺旋桨的敞水性能;对于前后桨叶数相等的对转螺旋桨,采取小的时间步长能够提高数值预报精度,而对于前后桨叶数不等的对转螺旋桨,可以适当地加大时间步长.     

基于CFD的船舶导管螺旋桨的水动力性能研究

运用计算流体力学软件对黏性流场中导管螺旋桨的水动力性能进行了计算研究,模拟了导管螺旋桨在不同进速系数下的推力系数、转矩系数、导管螺旋桨表面压力分布等.首先利用UG及Gambit建立计算模型,然后在FLUENT软件中利用滑移网格(Moving Mesh)的方法计算导管螺旋桨在敞水状态下推力以及转矩.最后将计算结果与模型试验值进行比较,CFD计算结果与模型试验结果吻合.     

襟翼舵的敞水及桨后水动力性能研究

采用面元法对螺旋桨与襟翼舵相互干扰水动力性能进行计算,两者之间的相互干扰采用迭代处理.计算了敞水中襟翼舵与普通舵的法向力系数,并与试验值进行了比较.敞水计算结果显示,与普通舵相比,襟翼舵的法向力系数有了较大的提高,同时襟翼舵的转舵比对于襟翼舵水动力性能的影响比较大.在敞水襟翼舵的基础上,计算了螺旋桨与襟翼舵相互干扰的水动力性能.与敞水襟翼舵相比,桨后襟翼舵在相同舵角的情况下,法向力系数增大,但增加的幅度不同.还计算了襟翼舵在转舵比为1/4、进速系数为0.5时襟翼舵某剖面在敞水及桨后的表面压力系数分布情况.     

导管螺旋桨定常性能理论计算

建立了计算导管螺旋桨在均流中的定常水动力性能的数值方法，螺肇桨用涡格法，导管用面元法分别计算，两者的相互影响则通过迭代计算加以考虑，为了减少计量量，螺旋桨对导管的诱导速率周向平均值，从而使导管周围的非定常流动简化为定常对称流动，应用本法地ＪＤ简易导管桨系列进行了计算，数值结果试验数据吻合良好。     

变沉深及波浪中的螺旋桨敞水性能

船舶在波浪中的推进性能日趋受到关注。为了提供波浪中自航分析时所需的螺旋桨敞水性征曲线,作者进行了变沉深的敞水试验,并按此用准定常方法计算得螺旋桨在规则波中的敞水性能。与模型试验比较,结果是令人满意的。     

螺旋桨性能教学实验装置设计与实践

针对船舶与海洋工程领域螺旋桨敞水动力性能实验教学中学生参与性不强的现状,设计并开发了一套螺旋桨敞水动力性能实验教学装置。选取合适大小水箱在其侧壁开口依次连接竖直观测筒、流量计、伺服水泵;观测筒上方依次安装电机、自航仪和螺旋桨,学生自行操作测量推力和扭矩完成螺旋桨敞水实验教学。改变水温,将频闪灯调至与螺旋桨转速相同频率,观测空泡现象完成螺旋桨空泡实验教学。本装置可完成螺旋桨敞水和空泡教学实验,学生在动手完成实验数据测量和实验现象观测的过程中,增强对知识的理解,提高自主创新和动手实践能力。     

螺旋桨-冰切削状态下的空气试验平台开发

设计开发了一种螺旋桨-冰切削状态下的空气试验平台,该平台可以实现对螺旋桨-冰切削、碰撞等接触工况下推力扭矩的测量,避免了敞水动力仪在量程上的局限性.实验表明,试验平台在测量实验中具有设备安装简便、测数稳定性好和量程适用性高等特点,能够满足实验教学和科研的需要,完善了螺旋桨性能预报的实验教学系统.