抗空化扭曲舵的设计及其水动力性能分析

摘要： 通过面元法计算螺旋桨尾流场,根据螺旋桨尾流场对扭曲舵各剖面的几何攻角进行设计,提出了抗空化扭曲舵的设计方法;采用计算流体动力学方法评价舵的水动力性能,并经过拖曳水池的舵力测量试验加以验证.结果表明,在不同的航速和舵角条件下,与普通舵相比,扭曲舵的负压力系数峰值明显较小,从而大幅提高了舵的抗空化性能,降低了舵的空化剥蚀和由舵产生空泡所引起的振动噪声.由于扭曲舵与螺旋桨的尾流匹配良好,在舵角为0°时,扭曲舵叶背的压力系数分布与叶面的压力系数分布基本重合,因而显著减小了直航时舵上的横向力和舵轴力矩,有利于舵和舵机的受力.     

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.     

船舶自动舵控制技术的发展

介绍与比较了船舶操纵的各种自动舵控制方法,船舶自动舵可分为4个发展阶段,即机械舵、PID舵、自适应舵和智能舵,其中智能舵为目前最先进的自动舵,它又分为专家系统、模糊舵和神经网络舵.     

基于面元法的舵球鳍组合节能装置理论

根据桨舵干扰思想,采用以速度势为基础的低阶面元法计算了均匀流中的螺旋桨与舵 舵球 鳍系统相互干扰的定常水动力性能,比较了普通舵及加装舵球、舵球鳍的舵的节能效果,并对影响舵球鳍节能效果的主要参数(舵球尺寸、鳍片尺寸和安装角度)进行了变尺度计算与分析. 计算结果表明,舵球鳍节能效果较舵球为佳,并具有节能效果最佳的尺寸及安装角度.     

新型舵防腐蚀电极空化性能的数值计算及试验

采用结构化网格和SA-DES湍流模型,并考虑空泡水洞壁面效应,对舵防腐蚀电极的空化性能进行计算.对舵防腐蚀电极原结构的空化特性进行分析,总结空化发生机理,在此基础上提出一种新型船舵防腐蚀电极安装结构,并开展了模型舵空泡计算、模型舵空泡观测试验及实船舵空泡观测试验等一系列对比研究.结果表明:舵防腐蚀电极在较低航速下即先于舵下端面和舵面发生空化,影响了其防腐蚀效果和使用寿命;该船舵防腐蚀电极安装结构在模型尺度下的空化起始航速可提高8 kn以上,有效解决原防腐蚀电极的空化问题.     

舵对螺旋桨尾流场的影响

根据势流方法建立求解螺旋桨表面偶极强度的积分方程,用离散方法求解该方程,螺旋桨表面的源汇强度可以根据运动学边界条件得到.根据已知的源汇强度和偶极强度,求解螺旋桨的诱导速度,进而计算螺旋桨尾流场中舵表面的源汇强度和偶极强度.根据舵表面的源汇强度和偶极强度,计算舵的诱导流场及其对螺旋桨的影响.由于螺旋桨和舵之间存在相互影响,因此在研究中需要有一个迭代计算过程.迭代计算收敛时即可得到螺旋桨和舵的诱导流场.根据数值方法编制了计算程序,并用该程序研究了舵对螺旋桨尾流场的影响.     

舵的自适应时间最优控制设计

自动舵是船舶的必需设备,目前广泛使用的自适应舵大都以减小由操舵和偏航所产生的附加阻力为性能指标.作者提出一种以"时间最短"为性能指标的自适应舵设计方案,当船舶出现航向偏差时,该控制器控制舵叶使船舶在最短的时间内过渡到指定的航向.     

襟翼舵的试验与分析

为了探求襟翼舵的流体动力性能,以长江2600匹马力推轮展弦比A=1.22的襟翼舵为研究对象,进行了单舵风洞试验.并对襟翼舵主舵与子舵间的间隙影响、端板效应等作了初步探讨.结果表明,襟翼舵可以提高船舶操纵性能,又能减小舵机功率.本文研究了实船上齿轮传动式襟翼舵的受力情况,着重分析了子舵转动时的受力情况,给出了计算公式.同时,对三艘襟翼舵船的舵扭矩实测结果进行了分析,提出了襟翼舵有关参数的选定范围.     

弹体滚速和舵机时间常数对炮弹制导精度的影响

通过建立滚转制导炮弹的动力学模型,分析了弹体滚转速度与舵机时间常数对于炮弹落点精度的影响.采用2对舵面控制俯仰与偏航运动的制导炮弹,它的舵系统输入指令为三角函数.随着滚速的提高和舵机时间常数的增大,舵系统的跟踪误差加大;在舵系统输入指令中适当增加相位超前角时,舵系统的跟踪精度显著提高,相位超前角约为弹体滚速和舵机时间常数的乘积.对包含舵指令转换方程和舵机动力学方程的制导炮弹动力学模型进行仿真.仿真结果表明,当弹体滚速为5 r/s,时间常数为0.01时,相位补偿前的落点误差为50.31 m;增加相位超前角2.5°,落点误差为5.14 m.说明选择与弹体滚速和时间常数相匹配的相位补偿角可大大提高制导炮弹的落点精度.该文分析结果可为炮弹滚转速度选择和舵机系统设计提供参考.     

双桨襟翼舵扭矩测试分析

文中分析了实船在各种运动状态下,用应变测量得到的襟翼舵轴上的扭矩值.结果表明,该舵的平衡比参数选在45%时舵轴上的扭矩值最小.     

超晶格中电子透射共振的机理

本文阐明了在超晶格中电子透射共振的机理，并将它与晶格中电子共振散射作了详细的比较，其理论计算的结果对超晶格某些原子层和分子层以及极薄的半导体层结构的研究都有重要意义，并为设计一种新型的放大率很高的量子放大器——透射共振量子放大器提供了理论计算的依据．     

市场经济下企业情报信息的分析和开发

本文通过对企业情报信息概念的确立,阐述了企业情报信息的流向和内容,以及在产生企业情报信息时的随机性和在市场经济中企业情报信息竞争性特有的形式和含义,提出了如何将在企业生产经营活动中产生的无序的情报信息有序化,和在获取企业情报信息激烈的竞争中及时掌握有用的企业情报信息。进而讨论了建立企业情报信息系统,全方位地搜集企业内,外部的情报信息,使企业情报信息为企业决策提供依据,在市场经济中发挥它的功效。     

圆杆的颈缩研究

本文研究弹塑性圆棒的颈缩,材料被认为是可压缩的。运用有限变形理论。获得了分岔荷载。     

析提高灌浆防火效果的途径

本文从浆液输送时阻力与动力的匹配，泥浆灌注后在采空区中的分布以及浆材对泥浆分布的影响等方面对黄泥灌浆效率不高、防火效果不好进行了分析。得出要提高灌浆的效率必须有合理的动力与阻力匹配，要提高灌浆的效果，就必须在保证浆材质量的前提下，以合理的灌浆方式和合理的灌浆量来保证灌浆质量，从而达到灌浆应具有的效果。图３，表１，参１。     

元素的结构分析与元素周期律的不规则性

本文通过对元素周期系中,各元素的结构分析,很方便地找到了对元素的不规则性的解释。     

参照NRO的CRS和TRS的转换

讨论了对照非旋转原点天球参考和地球参考系的转换方法，并和经典方法进行了比较。两种转换方法在数值上基本是一致的，但新的转换方法显示出较好的优越性，它在概念上和实用上更简单，同时指出用甚长基线干涉观测确定地球定向参数的归算中，使用新的转换方法将更合适。     

关于国际刑事法院管辖权局限性的思考

《罗马规约》对国际刑事法院管辖权的规定存在一定的局限性,严重地影响着国际刑事法院作用的发挥。在明晰国际刑事法院管辖权现状的基础上,我们应考虑将恐怖主义犯罪纳入国际刑事法院的管辖范围内,同时弱化安理会对国际刑事法院的过分制约权,并通过增加国际刑事法院的强制性以保障其管辖权的实现。     

Lienard方程的原点为全局中心的判据

给出了Ｌｉｅｎａｒｄ方程的原点为全局中心和非全局中心的两个新的判别定理。     

配合对向心球轴承游隙和承载能力的影响

向心球轴承的内外圆与轴颈和轴承座孔配合后,在配合面上将产生接触压力,因而引起内外圈滚道产生径向位移,使轴承的游隙产生变化。本文提出了轴承在与轴颈和轴承座孔配合后游隙的计算方法,并分析了游隙的变化对向心球轴承承载能力的影响。