节能轴支架的作用原理设计方法和叶剖面优化

介绍了节能轴支架的作用机理、设计方法和叶剖面的优化。节能轴支架的作用机理与桨前固定导轮相似 ,但设计要比桨前固定导轮简化 ,并要兼顾轴支架自身的作用和要求。文中详细给出了轴支架的布置形式和在船模试验中获得的显著节能效果。试验结果证明把轴支架的两支臂设计成有约 1 0°的收缩角可增大节能轴支架的预旋作用 ,从而增大节能效果 ,使轴支架的节能效果达约 1 2 %。空泡试验和激振力测量结果表明 ,把Eppler的翼型势流设计方法设计翼型与解 N-S方程进行流场分析相结合 ,用层流型高升阻比翼型优化节能轴支架是成功的 ,能有效地降低轴支架的阻力和推迟空泡初生 ,从而有利于节能轴支架在高速船上推广应用。

锯齿形叶梢螺旋桨高负荷水动力和减振降噪特性试验研究

本文用涡动力学理论分析了锯齿形叶梢对螺旋桨的梢涡的影响。在拖曳水池中分别对常规、后倾且侧斜和后缘锯齿形叶梢的螺旋桨模型进行了水动力特征试验。在大型空泡水筒中的模拟伴流场中分别对这三种形状叶梢的螺旋浆模型进行了高负荷水动力时的脉动压力和噪声测试。试验结果表明 ,用锯齿形叶梢螺旋桨在高负荷时效率可提高2 .5 % ,激振力降低 44 .2 % ,噪声下降 3 -5dB。而这一切是在用后倾侧斜叶梢螺旋桨已经取得了明显增效和减振降噪效果的基础上又增加的效果。试验验证了用涡量汇的理论分割桨叶梢涡的设计思想是正确的和可行的。

高性能机翼帆的气动特性

高性能机翼帆是一种多翼段(前后四段)可动翼型(NACAOO15)和小展弦比(λ=2)的矩形翼,其最大推力系数C_(xmax)=3.73,而三张帆的最佳布局,可使单位横风截面上的风帆推力提高50％左右。这样,三张多段机翼组合帆的最大推力系数可达5.6,它比现代层流型弯板型刚性帆的C_(xmax)高二倍以上。本文通过对高性能机翼帆气动特性的研究,设计出了一种组合式空气助推器,其经济效益令人瞩目。

喷水推进泵空泡剥蚀起因初探

本文在对喷水推进泵空泡剥浊进行调查的基础上,分析了空泡剥浊的起因,并提出了防治方法。

变攻角翼型动态失速特性研究

本文通过风洞试验探讨了几种翼型在不同攻角增大率时的失速特性,分析了攻角增大率对失速滞后的作用规律,最后还对动态失速特性的应用作了说明。

高负荷螺旋桨水动力性能试验研究

以某大型集装箱船高负荷螺旋桨为研究对象,分别采用大侧斜、反弯扭叶片和毂帽鳍等技术进行螺旋桨优化设计,以改善螺旋桨的空泡和水动力性能。设计了5型螺旋桨,分别在空泡水筒进行了模拟伴流场中的空泡和激振力试验,并在拖曳水池进行了敞水试验。试验结果表明,采用大侧斜可有效减小螺旋桨诱导船艉激振力;反弯扭叶片螺旋桨空泡性能较好,有较低的螺旋桨诱导船艉激振力水平;桨毂帽鳍可改善毂涡空泡,模型试验状态下可提高推进效率2%左右。

矩形硬帆间相互干扰的试验研究

本文介绍了矩形硬帆间相互干扰的试验研究结果,在简单描述了试验模型和方法后,先对试验结果作了简单的分析,然后又结合缝翼理论、数值计算和试验结果对硬帆间干扰作了进一步的分析。研究结果表明多帆组合体可有效地提高单位甲板面积上帆的推力。三帆组合体的帆距t=1.25倍弦长、位错角φ=28°时,帆间干扰损失为5～8%,φ=45°时帆间干扰损失最小,在某些风向角上其推力甚至比单帆还大。在二帆组合体上,当前帆与后帆成约-10°夹角时,最为有利。

翼剖面优化理论在螺旋桨设计和减荷切削中的应用

用Epller的叶剖面设计方法与螺旋桨升力面理论相结合的方法进行了水翼剖面的优化 ,并将其应用到螺旋桨减振降噪设计中获得了显著的效果 ,在螺旋桨减荷切削中用优化水翼剖面获得了出奇制胜的成功。

螺旋桨鸣音产生机理及防治方法

本文以周期性旋涡分离流的非定常流体动力学观点对螺旋桨鸣音产生的机理作了探讨 ,得出了螺旋桨鸣音是一种典型的卡门涡诱发的流体动力弹性共振的结论 ,并总结出在满足船级社规范的条件下 ,削薄桨叶随边至 1mm左右以消除螺旋桨鸣音的方法。

高升阻比翼型优化及其节能轴支架设计

用Eppler的叶剖面设计方法与解N S方程相结合的方法进行水翼剖面的优化 ,并给出了将其应用到螺旋桨节能轴支架设计中获得的显著节能效果的试验结果 ,空泡试验结果也证明了这种设计方法是成功的。节能轴支架的设计思想还被推广应用到单桨船上 。

冰区加强型新叶型剖面螺旋桨开发研究

本文以３３００ｄｗｔ货船为目标船，开发研究了适合于冰区加强型螺旋桨的叶剖面．试验结果表明，这种时剖面不仅强度符合规范，而且抗空泡性能好，用此叶剖面可减小桨的盘面比．用这种叶剖面的２９０００ｄｗｔ货船的实装试航证明，该桨比原桨效率提高约４％．

42kn高速滑行艇大侧斜空泡螺旋桨设计研究

本文通过对一型排水量４０ｔ滑行艇的大侧斜空泡螺旋桨的试验和设计研究，探索了在４０ｋｎ左右航速时（来流空泡数σｖ＝０．４左右），空泡螺旋桨的水动力性能变化规律。找出了因空泡发展引起的推力下降的控制方法，成功地设计出了航速达到４２ｋｎ的大侧斜空泡螺旋桨。

冷藏集装箱船高效低激振力大侧斜桨系统试验研究

本文通过对３种集装箱船的１０只桨模的系统研究，找出了大侧斜浆的环量分布、纵斜、侧斜和叶剖面形状间的最佳配合；通过叶数对比试验和雷诺数影响试验，找到了一些叶数和雷诺数的作用规律．试验结果表明，按本研究设计的桨，比国外同类型桨的效率约高７％，激振力约低１５～１６％。

螺旋桨船上动平衡的试验方法

本文介绍采用便携式选频测振仪及加预配重进行船舶螺旋桨动平衡的试验方法，给出了２种桨叶、５台螺旋桨的动平衡试验数据。结果表明，用此方法排除螺旋桨振动非常方便有效。它同样适用于其他大型动部件的动平衡试验，特别是可作为各种风扇叶片动平衡的借鉴。

30kn排水型艇大侧斜桨设计研究

本文通过对３０ｋｎ排水型大侧斜桨的设计研究，解决了原设计桨存在的叶根面空泡剥蚀问题，同时也使桨的效率提高了约２％（３叶桨）和６．５％（５叶桨）。本研究结果可用于最高航速３０ｋｎ左右的快艇。

冷藏集装箱船高效低激振力大侧斜桨系统试验研究

本文通过对三种集装箱船的１０只桨模的系统研究找出了大侧斜螺旋桨的环量分布、纵倾、侧斜和叶剖面形状间的最佳佳配合。

舭涡整流装置及其功效

用丝线显示U型船尾流态表明存在横向流动和舭涡分离现象,于是提出了改善螺旋桨进流的舭涡流整流装置,它能显著地减小轴功率,并能减小螺旋桨推力和转矩的脉动,降低伴流峰。 本文给出了近来研究的有舭涡的船尾流动一般观测结果、船模和实船尾部流动之间的尺度效应和所述整流鳍的实船试验结果。

高性能机翼帆的开发研究

本文概要介绍了高性能机翼帆开发研究的结果。对三种双向双缝襟翼机构的特点和作用进行了论述,给出多翼面高性能帆的气动力特性研究结果,并对试验结果作了修正分析。

用变负荷螺旋桨试验改进船型设计

本文将推力减额和伴流分数分为无粘性和粘性两部分以研究船体与螺旋桨的相互作用。建立了一种新的,因系统地改变母型船的形状而改变螺旋桨工作条件的船舶动力性能估算方法。 本文还展示了一种以动力为出发点,通过系统地改变某种集装箱船的后体水线面和横剖面形状来改进船型,选取最佳船型的方法。试验结果证明此法是有效且可接受的。