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基于STAR-CCM+的无轴轮缘推进器水动力性能分析
1
作者
李祥光
管义锋
+1 位作者
刘志伟
郑锐聪
《舰船科学技术》
北大核心
2023年第22期50-55,共6页
无轴轮缘推进器(RDT)是一种振动噪声低、推进效率高的集成式电机推进器,具有广阔的应用前景,对其开展水动力研究有重要意义。本文基于STAR-CCM+,采用Realizablek k-ε模型完成RDT水动力性能的仿真计算,并将计算结果分别与RDT模型的实验...
无轴轮缘推进器(RDT)是一种振动噪声低、推进效率高的集成式电机推进器,具有广阔的应用前景,对其开展水动力研究有重要意义。本文基于STAR-CCM+,采用Realizablek k-ε模型完成RDT水动力性能的仿真计算,并将计算结果分别与RDT模型的实验结果和常规导管桨的敞水性能CFD值进行对比分析。
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关键词
无轴轮缘推进器
水动力性能
数值仿真
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职称材料
无轴轮缘推进器内置电机防护材料与防护工艺综述
被引量:
4
2
作者
陈珂
杨显照
+3 位作者
李燚航
潘凌风
欧阳武
严新平
《微特电机》
北大核心
2016年第7期83-87,共5页
无轴轮缘推进器采用永磁电机-螺旋桨-舵一体化设计,取消了传统轴系推进器的传动轴等结构,在节省安装空间、提高推进效率和减振降噪的同时,也面临着电机水下防护难题。分析了其内置电机的防护需求;讨论常用防护材料的优缺点;此外,介绍了...
无轴轮缘推进器采用永磁电机-螺旋桨-舵一体化设计,取消了传统轴系推进器的传动轴等结构,在节省安装空间、提高推进效率和减振降噪的同时,也面临着电机水下防护难题。分析了其内置电机的防护需求;讨论常用防护材料的优缺点;此外,介绍了电机转子和定子的防护层制造工艺;最后总结了目前防护材料及工艺的不足,提出需要进一步研究的重点和目标。
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关键词
无轴轮缘推进器
内置电机
防护材料
增韧
防护工艺
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职称材料
无轴轮缘推进器水动力性能分析及桨叶强度校核
被引量:
10
3
作者
兰加芬
欧阳武
严新平
《船舶工程》
CSCD
北大核心
2018年第10期52-58,共7页
基于CFD数值计算,计算某无轴轮缘推进器轮缘内外表面、前后端面的摩擦扭矩值,并与经验公式值进行对比,结果表明,轮缘总摩擦扭矩与经验公式值的误差在1.3%之内。通过采用相同的方法计算JD75+Ka4-70导管桨的水动力性能,并与试验值进行对比...
基于CFD数值计算,计算某无轴轮缘推进器轮缘内外表面、前后端面的摩擦扭矩值,并与经验公式值进行对比,结果表明,轮缘总摩擦扭矩与经验公式值的误差在1.3%之内。通过采用相同的方法计算JD75+Ka4-70导管桨的水动力性能,并与试验值进行对比,验证该方法的正确性。在此基础上,通过单向流固耦合方法对桨叶的结构强度进行计算分析,并对原型桨的桨叶厚度分布进行改变,分析桨叶厚度分布改变对无轴缘推进器水动力性能及桨叶强度的影响。结果表明:再设计桨的质量、推力、扭矩均有所下降,效率提高了2.1%。虽然桨叶最大变形量及最大等效应力均有所增加,但仍满足强度要求。在满足强度要求的条件下,可以通过有限元计算方法选择较为合适的桨叶厚度分布,提高无轴轮缘推进器的敞水效率。
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关键词
无轴轮缘推进器
水动力性能
桨叶强度
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职称材料
船舶无轴轮缘推进动态特性数值研究
被引量:
1
4
作者
宋显成
左哲清
+3 位作者
赵国平
刘群
宋洪舟
艾贤祖
《舰船科学技术》
北大核心
2021年第6期46-52,共7页
基于数值方法对船舶无轴轮缘推进动态特性开展研究。首先,基于CFD方法获取无轴轮缘推进器敞水性能,基于切比雪夫多项式拟合获得了无轴轮缘推进器四象限性能曲线。然后,构建船-桨耦合动态仿真数学模型以及开发仿真程序。最后,通过算例对...
基于数值方法对船舶无轴轮缘推进动态特性开展研究。首先,基于CFD方法获取无轴轮缘推进器敞水性能,基于切比雪夫多项式拟合获得了无轴轮缘推进器四象限性能曲线。然后,构建船-桨耦合动态仿真数学模型以及开发仿真程序。最后,通过算例对无轴推进船舶典型的起动和停机的动态特性仿真,与试验对比验证方法的有效性。与传统推进对比表明:无轴轮缘推进器超载力矩更低、响应更快。本文研究可为无轴轮缘推进器的设计提供指导,提升船舶采用无轴轮缘推进机动性能和可靠性。
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关键词
无轴轮缘推进器
动态特性
CFD
数值方法
仿真
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职称材料
无轴轮缘推进电机混合偏心故障仿真
5
作者
胡海斌
高海波
+3 位作者
林治国
王琦
廖林豪
宋明建
《大连海事大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第4期117-122,共6页
以无轴轮缘推进器中5kW永磁同步电机为研究对象,通过Maxwell仿真软件设置不同程度及种类的偏心故障,研究电机气隙磁密、电磁转矩以及绕组电流等参数的变化,对电流进行傅里叶分析,并与静态偏心和动态偏心故障对比,提取相应的故障特征,旨...
以无轴轮缘推进器中5kW永磁同步电机为研究对象,通过Maxwell仿真软件设置不同程度及种类的偏心故障,研究电机气隙磁密、电磁转矩以及绕组电流等参数的变化,对电流进行傅里叶分析,并与静态偏心和动态偏心故障对比,提取相应的故障特征,旨在为无轴轮缘推进电机转子混合偏心故障诊断提供参考依据.
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关键词
无轴轮缘推进器
永磁同步电机
气隙磁密
傅里叶分析
转子混合偏心
原文传递
水润滑可倾瓦推力轴承设计与性能分析
被引量:
8
6
作者
梁兴鑫
严新平
+3 位作者
刘正林
欧阳武
金勇
付宜风
《交通运输工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第4期89-97,共9页
针对无轴轮缘驱动推进器对高承载、长寿命、低噪音水润滑推力轴承的需求,设计了一种阶梯橡胶垫支撑的水润滑可倾瓦推力轴承;应用流-固双向直接耦合分析方法,建立了轴承性能计算模型,研究了橡胶垫基体厚度、阶梯厚度、阶梯厚度比、阶梯...
针对无轴轮缘驱动推进器对高承载、长寿命、低噪音水润滑推力轴承的需求,设计了一种阶梯橡胶垫支撑的水润滑可倾瓦推力轴承;应用流-固双向直接耦合分析方法,建立了轴承性能计算模型,研究了橡胶垫基体厚度、阶梯厚度、阶梯厚度比、阶梯宽度比和瓦面材料对推力盘轴向位移、最大水膜压力与水膜厚度的影响。研究结果表明:在载荷不变的情况下,推力盘轴向位移和橡胶垫最大应力与橡胶垫厚度和橡胶垫阶梯宽度比成正比;阶梯厚度比由2/2变成3/6时,最大水膜压力由1.10 MPa提高到1.32 MPa,平均水膜厚度由9.4μm增大到14.0μm,增幅分别为20.00%和48.94%,平均水膜厚度随最大水膜压力的增大而增大;橡胶垫阶梯厚度比为2/4,阶梯宽度比为16/20~20/16时,轴承综合性能较为理想;增大推力瓦面材料的弹性模量,有利于提高轴承的润滑性能,橡胶垫最佳阶梯宽度比随之增大。
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关键词
船舶工程
无轴
轮缘
驱动
推进器
水润滑可倾瓦
推力
轴
承
阶梯型橡胶垫
流-固耦合
原文传递
题名
基于STAR-CCM+的无轴轮缘推进器水动力性能分析
1
作者
李祥光
管义锋
刘志伟
郑锐聪
机构
江苏科技大学船舶与海洋工程学院
广州海工船舶设备有限公司
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2023年第22期50-55,共6页
文摘
无轴轮缘推进器(RDT)是一种振动噪声低、推进效率高的集成式电机推进器,具有广阔的应用前景,对其开展水动力研究有重要意义。本文基于STAR-CCM+,采用Realizablek k-ε模型完成RDT水动力性能的仿真计算,并将计算结果分别与RDT模型的实验结果和常规导管桨的敞水性能CFD值进行对比分析。
关键词
无轴轮缘推进器
水动力性能
数值仿真
Keywords
shaftless rim-driven thruster
hydrodynamic performance
numerical simulation
分类号
U662.2 [交通运输工程—船舶及航道工程]
下载PDF
职称材料
题名
无轴轮缘推进器内置电机防护材料与防护工艺综述
被引量:
4
2
作者
陈珂
杨显照
李燚航
潘凌风
欧阳武
严新平
机构
武汉理工大学
国家水运安全工程技术研究中心
出处
《微特电机》
北大核心
2016年第7期83-87,共5页
基金
国家水运安全工程技术研究中心开放基金(16KA01)
文摘
无轴轮缘推进器采用永磁电机-螺旋桨-舵一体化设计,取消了传统轴系推进器的传动轴等结构,在节省安装空间、提高推进效率和减振降噪的同时,也面临着电机水下防护难题。分析了其内置电机的防护需求;讨论常用防护材料的优缺点;此外,介绍了电机转子和定子的防护层制造工艺;最后总结了目前防护材料及工艺的不足,提出需要进一步研究的重点和目标。
关键词
无轴轮缘推进器
内置电机
防护材料
增韧
防护工艺
Keywords
shaftless rim-driven thruster(RDT)
built-in motor
protective material
toughen
anticorrosion technique
分类号
TM305.1 [电气工程—电机]
下载PDF
职称材料
题名
无轴轮缘推进器水动力性能分析及桨叶强度校核
被引量:
10
3
作者
兰加芬
欧阳武
严新平
机构
武汉理工大学能源与动力工程学院可靠性工程研究所
船舶动力工程技术交通行业重点实验室
国家水运安全工程技术研究中心
出处
《船舶工程》
CSCD
北大核心
2018年第10期52-58,共7页
基金
国家自然科学基金项目(51609191)
文摘
基于CFD数值计算,计算某无轴轮缘推进器轮缘内外表面、前后端面的摩擦扭矩值,并与经验公式值进行对比,结果表明,轮缘总摩擦扭矩与经验公式值的误差在1.3%之内。通过采用相同的方法计算JD75+Ka4-70导管桨的水动力性能,并与试验值进行对比,验证该方法的正确性。在此基础上,通过单向流固耦合方法对桨叶的结构强度进行计算分析,并对原型桨的桨叶厚度分布进行改变,分析桨叶厚度分布改变对无轴缘推进器水动力性能及桨叶强度的影响。结果表明:再设计桨的质量、推力、扭矩均有所下降,效率提高了2.1%。虽然桨叶最大变形量及最大等效应力均有所增加,但仍满足强度要求。在满足强度要求的条件下,可以通过有限元计算方法选择较为合适的桨叶厚度分布,提高无轴轮缘推进器的敞水效率。
关键词
无轴轮缘推进器
水动力性能
桨叶强度
Keywords
rim-driven thruster (RDT)
hydrodynamic performance
blade strength
分类号
U664.3 [交通运输工程—船舶及航道工程]
下载PDF
职称材料
题名
船舶无轴轮缘推进动态特性数值研究
被引量:
1
4
作者
宋显成
左哲清
赵国平
刘群
宋洪舟
艾贤祖
机构
北京精密机电控制设备研究所
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2021年第6期46-52,共7页
文摘
基于数值方法对船舶无轴轮缘推进动态特性开展研究。首先,基于CFD方法获取无轴轮缘推进器敞水性能,基于切比雪夫多项式拟合获得了无轴轮缘推进器四象限性能曲线。然后,构建船-桨耦合动态仿真数学模型以及开发仿真程序。最后,通过算例对无轴推进船舶典型的起动和停机的动态特性仿真,与试验对比验证方法的有效性。与传统推进对比表明:无轴轮缘推进器超载力矩更低、响应更快。本文研究可为无轴轮缘推进器的设计提供指导,提升船舶采用无轴轮缘推进机动性能和可靠性。
关键词
无轴轮缘推进器
动态特性
CFD
数值方法
仿真
Keywords
shaftless rim-driven thruster
dynamic simulation
CFD
numerical method
simulation
分类号
U664.41 [交通运输工程—船舶及航道工程]
下载PDF
职称材料
题名
无轴轮缘推进电机混合偏心故障仿真
5
作者
胡海斌
高海波
林治国
王琦
廖林豪
宋明建
机构
武汉理工大学能源与动力工程学院
出处
《大连海事大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第4期117-122,共6页
基金
NSFC-浙江两化融合联合基金资助项目(U1709215)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2018Ⅲ053GX)
文摘
以无轴轮缘推进器中5kW永磁同步电机为研究对象,通过Maxwell仿真软件设置不同程度及种类的偏心故障,研究电机气隙磁密、电磁转矩以及绕组电流等参数的变化,对电流进行傅里叶分析,并与静态偏心和动态偏心故障对比,提取相应的故障特征,旨在为无轴轮缘推进电机转子混合偏心故障诊断提供参考依据.
关键词
无轴轮缘推进器
永磁同步电机
气隙磁密
傅里叶分析
转子混合偏心
Keywords
shaftless rim thruster
permanent magnet synchronous motor
air gap flux density
Fourier analysis
rotor hybrid eccentricity
分类号
U665.ll [交通运输工程—船舶及航道工程]
原文传递
题名
水润滑可倾瓦推力轴承设计与性能分析
被引量:
8
6
作者
梁兴鑫
严新平
刘正林
欧阳武
金勇
付宜风
机构
武汉理工大学能源与动力工程学院
武汉理工大学国家水运安全工程技术研究中心
武汉理工大学船舶动力工程技术交通运输行业重点实验室
新南威尔士大学机械与制造工程学院
出处
《交通运输工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第4期89-97,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51609191
51379168)
武汉理工大学自主创新研究基金项目(2017IVB043)
文摘
针对无轴轮缘驱动推进器对高承载、长寿命、低噪音水润滑推力轴承的需求,设计了一种阶梯橡胶垫支撑的水润滑可倾瓦推力轴承;应用流-固双向直接耦合分析方法,建立了轴承性能计算模型,研究了橡胶垫基体厚度、阶梯厚度、阶梯厚度比、阶梯宽度比和瓦面材料对推力盘轴向位移、最大水膜压力与水膜厚度的影响。研究结果表明:在载荷不变的情况下,推力盘轴向位移和橡胶垫最大应力与橡胶垫厚度和橡胶垫阶梯宽度比成正比;阶梯厚度比由2/2变成3/6时,最大水膜压力由1.10 MPa提高到1.32 MPa,平均水膜厚度由9.4μm增大到14.0μm,增幅分别为20.00%和48.94%,平均水膜厚度随最大水膜压力的增大而增大;橡胶垫阶梯厚度比为2/4,阶梯宽度比为16/20~20/16时,轴承综合性能较为理想;增大推力瓦面材料的弹性模量,有利于提高轴承的润滑性能,橡胶垫最佳阶梯宽度比随之增大。
关键词
船舶工程
无轴
轮缘
驱动
推进器
水润滑可倾瓦
推力
轴
承
阶梯型橡胶垫
流-固耦合
Keywords
ship engineering
shaftless rim-driven propulsor
water-lubricated tilting pad
thrust bearing
step type rubber cushion
fluid-solid coupling
分类号
U664.21 [交通运输工程—船舶及航道工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于STAR-CCM+的无轴轮缘推进器水动力性能分析
李祥光
管义锋
刘志伟
郑锐聪
《舰船科学技术》
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
2
无轴轮缘推进器内置电机防护材料与防护工艺综述
陈珂
杨显照
李燚航
潘凌风
欧阳武
严新平
《微特电机》
北大核心
2016
4
下载PDF
职称材料
3
无轴轮缘推进器水动力性能分析及桨叶强度校核
兰加芬
欧阳武
严新平
《船舶工程》
CSCD
北大核心
2018
10
下载PDF
职称材料
4
船舶无轴轮缘推进动态特性数值研究
宋显成
左哲清
赵国平
刘群
宋洪舟
艾贤祖
《舰船科学技术》
北大核心
2021
1
下载PDF
职称材料
5
无轴轮缘推进电机混合偏心故障仿真
胡海斌
高海波
林治国
王琦
廖林豪
宋明建
《大连海事大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019
0
原文传递
6
水润滑可倾瓦推力轴承设计与性能分析
梁兴鑫
严新平
刘正林
欧阳武
金勇
付宜风
《交通运输工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2017
8
原文传递
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