串列蹼板推进器性能实验研究

水域环保无人清理船多采用明轮或螺旋桨作为推进器,以满足其浅吃水或高效推进的需求,但明轮推进器存在结构笨重,推进效率低等不足,螺旋桨存在吃水深,易被水生植物缠绕等缺点。本文参考履带式推进装置与明轮结构形式设计了一种浅吃水、防缠绕,同时具备较高效率的新型推进器,并进行了样机性能的实验测试,研究了蹼板的入水深度、形状等结构参数对推进器推进性能的影响;在此基础上尝试推进器在无人清漂船实船上的应用测试。研究结果表明:转速增加能够有效提升推进器的推力,而采用折板则可降低推进器扬水量并提高推进效率,实船应用测试证明双推进器能够提升小型无人清漂船的回转性能,同时具备较好的快速性。

环肋导管桨推进性能分析

针对常规螺旋桨或导管螺旋桨旋转时水流漩涡运动引起的船舶推进系统能量损失,本文提出一种环肋状结构的33+Kd5-100导管螺旋桨形式用以回收利用该部分能量。基于计算流体力学理论,对导管螺旋桨内壁后半段构造横剖面为三角形的螺旋状环肋结构采用多分区混合型网格划分方法和移动参考坐标系方法,并对其水动力性能与节能效果进行计算评估。结果表明:环肋导管桨的推力系数和扭矩系数相较于常规导管桨能够获得明显提升;在高进速系数推进时,环肋导管桨在推力系数扭矩系数和效率上均有不同幅度的提高;在低进速系数时其推进性能不如常规导管桨。

非对称片体双体船的水动力性能研究

研究双体船舶阻力性能和片体间作用对船型的优化和设计具有重要意义。本文基于CFD软件Fluent,采用VOF方法,研究了不同瘦削系数的常规双体船和非对称片体组成的双体船水动力性能,分析了双体船2个片体间的干扰效应,以及非对称片体结构对优化双体船水动力性能的作用。通过某一小尺度船舶不同航速下的静水阻力模拟,验证了本文数值方法的有效性。研究发现非对称片体结构可以在一定程度上有效优化双体船水动力性能。本文研究结果可对双体船的外形设计及结构应力分析提供理论支持。