极地螺旋桨空化引起的系柱推力下降问题研究

极地船舶破冰航行时,常处于系柱工况或低进速工况,此时易发生螺旋桨空化,引起推力下降,严重影响破冰能力。为有效指导极地螺旋桨水动力性能设计,该文从模型试验和数值模拟这2种方法入手,针对极地螺旋桨系柱工况下由空化引起的推力下降问题进行研究。首先,在空泡水筒设施中分别开展某自主设计极地螺旋桨的敞水性能试验和系柱工况推力下降试验。结果表明:受空泡水筒工作段空间限制与螺旋桨诱导速度影响,模型试验难以满足零进速条件,无法真实反映系柱工况的螺旋桨推力下降特征。为此,文中进一步开展基于Star-CCM+软件的数值模拟研究。通过对比敞水预报结果与模型试验结果,验证了数值计算精度,并开展系柱工况和低进速工况的推力下降数值模拟。结果表明:模型试验测得的系柱工况推力下降趋势与低进速工况数值结果相符,而在系柱工况模拟中,螺旋桨推力下降点与低进速工况相比出现更早,转速空化数σ_(n)=2.00时,推力即开始迅速下降;转速空化数σ_(n)=1.00时,该极地螺旋桨推力下降至敞水工况的43.9%,造成水动力性能显著恶化。分析系柱推力下降机理机制,发现其发生的主要原因是叶面平均压力在叶背空泡影响下大幅减小。

船后吊舱导管推进器系柱水动力数值预报方法研究

作为吊舱式推进器的一种形式,吊舱导管推进器因其附体复杂,且受到船尾线型及其他附体影响,水动力性能研究具有较大挑战.文中基于RANS求解流场,利用滑移网格技术处理螺旋桨的旋转,研究海工船舶船后吊舱导管推进器系柱水动性能数值预报,分析偏转角对不同位置吊舱导管推进器的系柱推力和扭矩影响,并通过模型试验结果,验证了该数值预报方法.

用新《标准》指导系柱拖力试验

本文扼要地介绍了新颁标准《海洋及港作拖船系柱拖力试验方法》（ＣＢ／Ｔ３４３０－９２）的内容，并通过某拖船大修后的试验实例，进一步介绍了有关试验的技术，表明了新颁《标准》的指导意义。

摆线推进器系柱特性研究

为探究摆线推进器系柱工况时在不同偏心点时的水动力性能以及流场分布情况,使用NACA0012建立摆线推进器,运用计算流体力学(CFD)技术对其在系柱工况下不同偏心点的水动力性能进行模拟。使用RANS方程计算流场扰动,应用重叠网格技术进行网格划分,模拟推进器的转动;将使用该方法的典型工况结果与文献中的结果进行对比,验证所使用方法。基于上述计算方案,得到了推进器在不同偏心点下的推力系数曲线,流场与涡量场分布。研究结果表明,摆线推进器产生的推力大小方向随着偏心点的位置而改变,脱落涡与叶片间的相互作用是引起推力波动的主要原因。

4000HP拖轮系柱拖力测试与分析

以4000HP拖轮的系柱拖力作为研究对象,制定合理的拖力试验大纲,分别进行倒拖工况和正拖工况系柱拖力测试,得出倒、正拖拖力性能;讨论系柱拖力的人为和客观影响因素,提出新型系柱拖力测试系统研究思路.结果表明,拖轮系柱拖力测试方法和手段需要进一步完善和发展.

基于二阶波浪力的驳船拖航系柱拖力分析

海洋平台由非自航驳船运输时,应根据拖航阻力的大小,选择有合适动力和系柱拖力的拖轮,既要保证航行安全和效率,又要考虑拖轮选择的经济性。因此,准确计算拖航阻力是合理选择拖轮的基础。拖航阻力主要由风、浪、流三部分组成。计算结果表明,采用二阶波浪理论计算的波浪力在不同的波浪周期下有很大差别。

推轮系柱状态下推力与功率关系分析

从实际问题出发，分析推轮在系柱状态下的推力与功率的关系，得出推力与功率的关系可以类似船舶自航状态的推进效率的划分方法进行分解的结论，利用此结论可以优化推轮的模型试验。

水深对超浅吃水拖轮系柱拖力的影响

超浅吃水拖轮在浅海对钻井平台进行拖带和井位定位时，必须了解超浅吃水拖轮浅水系柱拖力特性，才能充分利用海潮条件和自身能力完成钻井平台的拖带和定位任务。

淹没式喷嘴反推力测量及其系柱试验装置设计

喷水推进具有噪声低、空泡性能好、易于矢量调节等优点,已成为水下机器人(ROV)推进技术的研究热点。喷水推进依靠喷嘴将泵产生的压力能转化为高压水动能,产生的反推力是压力和黏性阻力作用在高压腔以及喷嘴上的综合效果,该反推力的大小是推进性能研究的重点。对几种不同形状和参数的喷嘴反推力进行仿真和试验对比。采用Fluent软件对喷嘴进行流场内部仿真,并且通过后处理文件计算出喷嘴的反推力大小。现有测量喷嘴反推力的相关试验装置与实际工况存在较大差异,根据螺旋桨系柱推力试验方法,提出并设计一种新的喷嘴反推力测试装置。该试验装置动力由岸基高压海水泵源供给,通过溢流阀调节喷嘴入口压力,喷嘴固定在ROV框架上,利用拉力传感器测量ROV框架在喷嘴射流驱动下的系柱拖力,进而得到喷嘴射流反推力与输入压力的关系。该试验装置为在水淹没条件下研究喷水推进系统提供了试验条件。

悬链线法在系柱拖力测试中的应用

由于试验中没有合适的水流区域及足够大的系缆桩,因此不能够做系柱拖力试验,或者环境条件对系柱拖力试验数据准确性的影响较大。文章介绍了依据起重铺管船项目的系柱拖力测试试验,详细介绍了应用定位锚抛锚方法测试船舶系柱拖力的理论依据、试验步骤和实测结果,并对可能影响试验结果的因素进行分析,为后续项目试验和研究提供参考。

拖轮系柱拖力双参数无线测试技术研究

船舶拖力是船舶(特别是拖轮)性能评价的重要指标之一,但是拖轮的拖力性能测试和评价技术一直没有提高,在一定程度上,制约了拖轮拖带能力的合理配置和科学利用。目前对系柱拖力评价主要依据对拖力信号的采集数据,而主机转速数据主要是通过高频无线电进行通报,因而拖力测试方法存在完整性和精度不足的问题。文中通过对双参数(拖轮拖力和主机转速)测试和无线传输等方面技术的研究,实现拖轮系柱拖力双参数无线测试技术在拖轮系柱拖力测量方面的实用性和精确性。

船舶系柱拖力的实船测试与检验技术研究

船舶系柱拖力是船舶重要性能指标之一,受到了船东、船厂、船检、用户等多方关注。船舶系柱拖力实船测试数据的影响因素很多,包含了检测单位、人员、设备、检测方法、测试数据处理技术等,船舶现场检验需要对各个影响因素进行确认,并根据实船测试情况最终核定持续系柱拖力。本文提出的船舶系柱拖力实船测试方法和检验技术,对船检人员科学、合理的开展系柱拖力现场检验及核定提供了参考依据。

浅谈安全有效的系柱拖力试验程序

系柱拖力试验受很多因数影响,不当的试验程序不但试验结果不准确,而且存在安全隐患。为了快速准确地测试出拖轮的最大拖力,消除安全隐患,主要采取下列措施:(1)综合考虑风向、潮汐、潮流及螺旋桨驱动产生的水流对试验拖力的影响;(2)合理的拖力试验的布置;(3)确认试验水域的水深与船的压载状态;(4)确认试验设备(拖桩、缆绳、U型扣、拉力计等)的强度;(5)遵守安全操作规程。通过以上这些措施及程序,能快速地测出了拖轮的最大真实拖力,减少试验测试时间,确保试验安全。

12000kW海洋拖轮系柱拖力试验与分析

随着世界贸易的不断发展,海运业复苏呈现蓬勃的态势,为了降低运营成本和提高竞争力,海运船舶吨位不断增加;同时,海洋无动力半潜船等无动力作业船,海洋导管架式、坐底式等钻井石油平台的迅速发展,都对海上拖轮性能提出了更高要求。海洋拖船航行于无限航区。主要用途是能进行海上船、驳、钻井平台等的拖航工作;兼顾海洋工程作业;能进行海洋工程船起抛锚作业,能适量装运甲板货,并能对外供油、供水、供电。因此,海洋拖轮的拖带能力(即系柱拖力)的大小直接决定了该船舶的综合指标,也是特定船型和机桨条件下船舶的外特性指标。

有压平直管道内交汇柱系下游流场特性分析

为研究管道车作为一种交汇圆柱系式的钝体结构在有压管道流场绕流时,在柱系下游产生的流动分离和尾迹涡现象,运用理论分析与数值模拟相结合的方法,对柱系下游的流场特性进行了研究.数值模拟采用了LES-WALE湍流模型,其结果与物理试验结果比较证明了数值模拟的可行性.对数值模拟结果进行理论分析:首先,由于流动分离柱系后流场中速度分布整体上分为低速流区与高速流区2部分,低速流区主要分布在断面中心位置,高速流区分布在断面外围,呈近似环状分布;其次,流场沿程速度幅值方面,从交汇柱系下游近端断面到远端断面,其中部分低速流区域的整体速度幅值愈高,周围高速流区的速度幅值愈低,并且两区域流场随距交汇柱系距离的增加呈现趋同变化;最后,关于流场的压强特性方面,沿程压强整体呈下降趋势,断面Z 6仅与同流量时管道流场断面平均压强相差3.4%.

柱间系梁对双圆柱高墩受力影响研究

通过对40m跨T梁50m高墩有限元分析,研究柱间系梁对双圆柱桥墩受力的影响。研究表明,设置柱间系梁对桥墩顺桥向稳定、强度及配筋无有利影响,其主要作用是改善桥梁下部结构横桥向受力,略减少盖梁配筋,增加施工、成桥及抗震的横桥向安全储备;然而,一般常规双圆柱排架式盖梁桥墩,采用沿截面周边均匀配筋,顺桥向受力控制墩柱结构及配筋设计,因此,可取消柱间系梁设置。

合肥派河大桥墩柱横系梁施工技术

以合肥翡翠路派河桥墩柱横系梁施工为例,阐述了墩柱横系梁的施工技术及其方案的稳定性验算,墩柱横系梁采用从墩顶用精轧螺纹钢筋下挂横梁,在横梁下部布置钢管桩直接从承台上支撑进行施工。对墩柱横系梁稳定性计算结果证实,施工方案是可行的,对类似高墩横系梁施工具有参考作用。