POD推进器技术发展及其应用前景

POD推进器是近年来发展起来的一种新型的船舶推进装置,该装置可以提高舰船总体性能,节省舱室空间,增加有效载荷,提高舰船的使用效能,可充分发挥电力推进系统的优越性,因而具有极高的应用价值和广阔的市场应用前景.通过介绍POD推进器的技术的发展概况,总结了POD推进器的主要特点,概述了其主要类型,分析了POD推进器的应用前景.

船舶电力直驱推进装置状态监测和智能诊断

针对船舶电力直驱推进装置目前缺乏健康管理有效技术和方法的问题,本文以吊舱电力推进器和轮缘驱动推进器这2种典型电力直驱推进装置为对象,分析了推进装置的特点和主要零部件的失效模式。通过梳理电力推进装置各部件状态监测技术研究现状,归纳了各种智能故障诊断方法的研究进展和优缺点,并结合船舶电力直驱推进装置的特点,分析了目前该领域存在的问题并提出了具体的解决方案。研究表明:水润滑推力轴承、轮缘电机护套的故障模式和机理研究,传感技术的小型化、集成化、智能化,故障诊断模型向工业数据的外推等将是下一阶段的研究方向。

冰阻塞参数对吊舱推进装置性能的影响

为研究阻塞冰与吊舱推进装置相对位置变化引起的水动力性能变化规律、载荷分布特点和流场变化趋势,通过建立冰与吊舱推进装置相互作用的数值模型和理论计算方法,改变阻塞冰的状态和空间位置变化。计算结果表明:在来流方向,当阻塞系数相同时,冰块尾端与桨盘面的轴向距离越近,螺旋桨的推力系数和扭矩系数越大;当阻塞面积相同时,螺旋桨的旋向对螺旋桨的推力系数和扭矩系数的影响不大;在相同阻塞系数下,垂向距离分布对螺旋桨的推力系数和扭矩系数几乎没有影响。冰块阻塞物对螺旋桨的阻塞面积越大,螺旋桨前面的低压区域越大;随着阻塞面积减小,阻塞物对螺旋桨的影响逐渐减小。研究结果可为冰区吊舱推进器的总体设计提供指导。

极地冰区吊舱推进器冰载荷特性研究

由于极地海洋环境的复杂多变,极地船舶在航行过程中所遭遇的冰条件也呈现出多种特征,冰区航行吊舱推进器在破冰航道工作容易导致破碎冰滑行到吊舱推进器附近的流场,改变了吊舱推进器的流场不均匀性,进而导致螺旋桨上的脉动压力产生变化。同时由于破碎冰的存在,吊舱推进器需要在低转速高推力下工作。本文研究冰区吊舱推进器在冰载荷下的特性。

拖式吊舱推进器的水动力特性分析

拖式吊舱推进器的螺旋桨与吊舱之间干扰剧烈,流动现象较为复杂,为研究拖式吊舱推进器的水动力特性,基于粘性理论,滑移网格技术,借助商用流体计算软件FINE/Marine,分别完成了三维实尺度的裸桨及吊舱推进器的敞水性能数值模拟。着重在吊舱对螺旋桨水动力性能的影响、吊舱侧向受力、吊舱表面压力和周围流场速度分布方面进行了分析。结果表明,由于吊舱的存在,螺旋桨的推力扭矩均有所提升,但是整体推进器的效率没有明显改善,反而使螺旋桨推力波动增大;吊舱在螺旋桨尾流影响下会产生额外的侧向力。

吊舱推进器与船体间相互影响研究进展

吊舱推进器是近年来发展起来的一种新型船舶推进装置。针对吊舱推进器与船体之间影响的成因、干扰形式和研究方法进行了阐述,总结了吊舱推进器与船体之间相互影响的理论研究和模型试验方面取得的成果。最后提出该领域的主要研究方向,作为进一步研究的参考。

基于CFD仿真与水池实验的邮轮吊舱推进器模型敞水特性研究

随着国际邮轮产业发展迅速,基于吊舱推进器良好的性能表现,各类邮轮大多采用吊舱推进器的推进方式。本文根据某豪华邮轮所采用的拖式吊舱推进器,通过特定的优化方法改变其螺旋桨螺距,得到2个不同参数的螺旋桨。通过模型实验和数值仿真方法,计算出原螺旋桨与优化后螺旋桨的敞水效率,有利于降低能耗,提高邮轮运营经济性。本文采用CFD软件Starccm+采用MFR方法,运用标准k-ε方程对2个不同参数的螺旋桨的吊舱推进器模型进行仿真计算,然后对其进行水池实验得出实验下吊舱推进器敞水效率。通过在多组推进速度情况下对比2个配有不同螺旋桨的吊舱推进器的敞水性能曲线寻找优化后螺旋桨的性能提升点。通过对吊舱推进器模型的仿真和实验的预测为实际吊舱推进器螺旋桨设计提供依据。

全回转吊舱推进器水动力性能试验研究

针对全回转吊舱推进器的水动力性能进行了初步的试验研究,着重考察了导管倾角、回转角(舵角)、进速系数等对全回转吊舱推进器推力系数、扭矩系数、吊舱推进单元效率以及侧向力的影响,分析指出了各因素对吊舱推进器水动力性能影响程度。文章提供的试验数据及结论可以为工程实际设计和使用全回转吊舱推进器提供一定参考,为CFD方法预报吊舱推进器水动力性能提供依据。

全回转推进器应用于破冰/科考船的技术特点、现状及水下噪声控制措施研究

全回转推进器在满足更低水下噪声辐射的破冰科考船上应用,仍未有工程实例,文章通过调查分析全回转推进器的技术应用特点和实船应用情况,结合DNV·GL和CCS规范中最高水下噪声要求,分析提出全回转推进器对水下噪声控制措施的建议以及吊舱最前沿的噪声模拟计算技术措施,为更高水下辐射噪声要求下的破冰船科考船装备全回转推进系统集成选配及设计提供参考。

全回转吊舱推进器性能预报—仿真与试验研究

推进器,特别是用于动力定位工况下的大功率全回转吊舱推进器在选型安装前,对其水动力性能准确预测十分重要,其性能好坏直接影响系统最终的定位精度。本研究结合ZPMC研发建造的伸缩全回转吊舱推进器,采用商用CFD软件分别对螺旋桨、导管以及吊舱推进器的敞水性能进行了数值计算,建立了吊舱推进器水动力性能预报的方法。一系列敞水试验结果表明该方法可以较为准确的对包括推力、扭矩及效率等在内的吊舱推进器整体性能进行预测,继而为推进器性能的预报、优化提供参考。

吊舱式推进器在自航自升式风电安装船上的适用性研究

对吊舱式全电力回转推进器与常规Z型机械式全回转推进器的结构、经济性、环保性及后期维护等方面进行比较。通过对比,确定了吊舱式全电力回转推进器的优势,展望了该推进器应用于自航自升式风电安装船的前景。

一种船用无轴轮缘推进器的设计研究

无轴轮缘推进器是一种新颖的船舶推进装置。通过旋转设置环在螺旋桨叶片的外缘、电机定子环形排布以及工作部件可以借助水进行冷却等设计,可以有效节约空间,增强稳定性,减少整体重量和噪声,提高推进效率和机动性,并且在一定程度上可解决设备冷却问题。

全回转吊舱推进器动态转舵力矩数值预报研究

吊舱推进器兼备推进和操纵功能,可在水平面上实现360°全回转。论文基于黏流理论,采用双重滑移网格技术,在指定的吊舱推进器回转与螺旋旋转运动模式下,构建动态转舵力矩数值预报方法。研究表明:与来流速度相比,转舵速度对转舵力矩的影响很小,当J=0.5时,转舵力矩在260°附近出现最大值,力矩系数为2.384×10^(-3);转舵力矩存在2个响应频率,分别为轴频4.17 Hz和叶频20.8 Hz。研究成果对吊舱推进器转舵系统的设计具有指导意义。

一种大型邮轮吊舱推进器安装平台设计方案

为在空间有限的船坞内安全、高效地开展大型邮轮全回转式吊舱推进器安装工作,以国产首艘大型邮轮为研究对象,通过对传统的吊舱推进器安装方案及其存在的问题进行分析,在五自由度吊舱推进器安装平台的基础上提出一种“3+3”自由度吊舱推进器安装平台设计方案。对该平台的总体结构及其关键零部件进行设计,并通过结构有限元分析验证该设计的可靠性。实际应用结果表明,新设计的吊舱推进器安装平台能有效提高吊舱推进器安装效率和精确度,大幅缩短船坞周期。