半浸式螺旋桨研究综述

本文对半浸式螺旋桨的试验研究和理论研究进行了比较详细和全面的综述。半浸式螺旋桨的试验研究在早期进行得较多 ,一些试验方法已日趋成熟。理论方面利用常规桨较成熟的升力面、面元法预报半浸式螺旋桨的水动力性能 。

不同浸深比半浸式螺旋桨动态力试验研究

为了探讨半浸式螺旋桨的动态性能,利用六分力天平测量不同浸深比下半浸式螺旋桨的非定常力,分析浸深比对半浸式螺旋桨动态力的影响,并探讨半浸式螺旋桨受力在水平面和垂直平面上的方向性。试验结果表明,在合适的浸深比下,可以减小半浸式螺旋桨各分力的波动,改善半浸式螺旋桨的操纵性能。

半浸式螺旋桨水动力性能的数值模拟研究

针对半浸式螺旋桨的水动力性能问题,应用CFD方法对其流场进行了数值模拟研究,并把结果与实验进行比较。通过求解雷诺平均方程(RANS)来模拟流场,采用SST k-ω湍流模型来计算RANS方程中的雷诺应力。利用Fluent中的明渠流动(Open Channel Flow)功能模拟空泡水筒中的气液两相流动,采用VOF方法捕捉自由液面。应用滑移网格法完成搅拌桨的转动,实现了对一个五叶右旋半浸式螺旋桨的数值模拟。研究结果表明,桨的尾流场形态与实验结果吻合地较好,证明了CFD方法预测半浸式螺旋桨性能的有效性。在较低浸入深度时,数值模拟可以很好地预测半浸式螺旋桨的性能。随着浸入深度的增加,推力系数和效率的预测结果基本准确,扭矩系数的预测结果有一定偏差。从数值计算结果中,可以获得宏观力的脉动曲线和完全入水桨叶的压力分布,并且可以对桨叶出水和入水过程进行详细的研究。

通气管直径对半浸式螺旋桨水动力影响

为了研究通气管在不同直径大小的情况下对半浸桨的水动力性能的影响,以一已在实船应用的半浸桨为研究对象,利用VOF方法与滑移网格技术相结合开展了系统的数值计算。采用841-B型半浸桨进行验证数值计算的可行性,在设计点附近,二者误差均小于5%,这说明采用CFD方法研究半浸桨的水动力特性是可行的。研究结果表明:在低航速下,随着通气量增加,使半浸桨更容易进入全通气状态,使推力系数Kt、扭矩系数10Kq都大幅下降,但效率有所提高,让主机转速迅速提高,让半浸桨更快进入工作段;在高航速下,随着通气量增加,空气腔厚度增加,叶栅效应更加强烈,水动力性能大幅下降,此时应把通气管收起。

半浸式螺旋桨强度计算分析

针对半浸式螺旋桨受到交替式变化冲击载荷后引发的强度问题,以MSD 200半浸式螺旋桨推进装置为研究对象,提出了用有限元法来计算半浸式螺旋桨叶片强度的方案。首先,对半浸式螺旋桨在实际工作中所产生的不同方向的力进行分析;其次,利用PropCad软件建模后导入到Solidworks软件中进行螺旋桨强度的静力学分析,实现对半浸式螺旋桨强度的校核。航行试验结果表明:有限元方法是一种可靠的校核半浸式螺旋桨叶片强度的分析方法。

减压水池半浸桨空化水动力性能试验技术研究

本文介绍了对两个不同剖面形状的库存桨进行常压情况下 ,四次重复性试验及经激光传输系统试验和改变不同浸深比试验的情况。减压情况下 ,通过既改变空泡数又改变浸深比的多方案螺旋桨水动力性能试验来建立和完善半浸桨空化性能试验技术。试验研究证明 ,减压拖曳水池及其测力系统 ,信号传输系统和减压设备是能够完成普通桨和半浸桨空化与非空化水动力性能的敞水试验。

基于BP人工神经网络和遗传算法的船舶螺旋桨优化设计

在原有图谱设计方法的基础上,采用BP(Back-Propagation)人工神经网络模型和遗传算法GA(GeneticAlgorithm),建立了一种船舶螺旋桨优化设计方法。BP人工神经网络模型通过训练可以具备强大的非线性映射能力,以数学解析的形式,较好地提取了海量螺旋桨水动力性能数据特征;GA不依赖于问题的具体领域,对问题的种类有很强的鲁棒性,为计算机辅助船舶螺旋桨优化设计提供了一种通用的多参数优化框架。针对三体消波艇半浸式螺旋桨和沿海巡逻艇螺旋桨的设计实例表明,该方法能快速可靠地搜索到最优解,不仅具有足够的工程精度,而且实用方便,适用性强。

漫谈高速拦截艇

按照海军的定义,快艇(fast craft)一般是指航速在30节以上的舰艇。30节就相当于56千米的时速.接近于我国高速公路的最低限速(60千米/小时)。事实上,目前许多快艇已经达到了40节,即74千米的时速——几乎是摩托车在高速公路上的最高限速(80千米/小时)。对于一艘舰艇来说。能像摩托车在高速公路上那样飞驰确实称得上快了。