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《吊艙式推進(jìn)器水動(dòng)力性能研究綜述》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第15卷第1-2期船舶力學(xué)Vol.15No.1-22011年2月JournalofShipMechanicsFeb.2011文章編號(hào):1007-7294(2011)01-0189-09吊艙式推進(jìn)器水動(dòng)力性能研究綜述沈興榮,蔡躍進(jìn),蔡榮泉,馮學(xué)梅(中國(guó)船舶及海洋工程設(shè)計(jì)研究院,上海200011)摘要:近十多年來(lái)吊艙推進(jìn)器在眾多的船型上取得了成功的應(yīng)用、積累了使用經(jīng)驗(yàn),預(yù)報(bào)其實(shí)船性能成為船東和設(shè)計(jì)部門關(guān)注的重點(diǎn)。文中介紹了吊艙式推進(jìn)器的特點(diǎn),分析、介紹了目前幾種主要的吊艙推進(jìn)器模型試驗(yàn)方法及其特點(diǎn),分析了敞水
2、、自航試驗(yàn)中需要關(guān)注的問(wèn)題;同時(shí)介紹了數(shù)值模擬預(yù)報(bào)吊艙推進(jìn)器水動(dòng)力性能的幾種方法,包括勢(shì)流法、勢(shì)流/粘流耦合法、粘流法。關(guān)鍵詞:吊艙式推進(jìn)器;模型試驗(yàn)方法;CFD方法;性能預(yù)報(bào);敞水試驗(yàn);自航試驗(yàn);非設(shè)計(jì)工況中圖分類號(hào):U664.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:ASummarizationofhydrodynamicsperformancestudyofpoddedpropulsorSHENXing-rong,CAIYue-jin,CAIRong-quan,FENGXue-mei(MarineDesignandResear
3、chInstituteofChina,Shanghai200011,China)Abstract:Poddedpropulsorwaswidelyusedinmanytypesofshipsinthelastdecade.Howtopredicttheper-formanceofthefullscalepoddedpropulsionvesselisasignificantthingtotheshipdesignersandtheshipowners.Theadvantages,themodeltestm
4、ethodsandCFDmethodofpoddedpropulsorarepresented.There-portalsofocusesonsomeissuesthatoccursinthemodeltests.Keywords:poddedpropulsor;modeltestmethod;CFDmethod;performanceprediction;openwatertest;self-propulsiontest;off-designcondition1引言吊艙式推進(jìn)器的概念是在20世紀(jì)80年代
5、末提出的,這是一種全新的推進(jìn)理念。吊艙式推進(jìn)器集推進(jìn)和操舵裝置于一體,極大地增加了船舶設(shè)計(jì)、建造和使用的靈活性。自吊艙式推進(jìn)器的概念提出以來(lái)經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展,尤其是新世紀(jì)以來(lái),其發(fā)展更呈現(xiàn)蓬勃之勢(shì),吊艙推進(jìn)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)正被越來(lái)越多的人所認(rèn)識(shí)。吊艙式推進(jìn)器的主要特點(diǎn)[1-2]如下:(1)整體效率高;(2)操縱性能好。推進(jìn)器可在360°范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn),極大地提高了船舶的操縱性和機(jī)動(dòng)性;配合船艏側(cè)推器,吊艙式推進(jìn)器可使船舶完成原地回轉(zhuǎn)、橫向平移、精確定位等一般推進(jìn)器難以完成的操作;(3)噪聲低、振動(dòng)小,吊艙式推進(jìn)器與
6、常規(guī)槳相比可得到更均勻的進(jìn)流,明顯降低振動(dòng)及噪聲水平,能夠提高艦船隱身性能;收稿日期:2010-06-05作者簡(jiǎn)介:沈興榮(1978-),男,中國(guó)船舶及海洋工程設(shè)計(jì)研究院工程師。190船舶力學(xué)第15卷第1-2期(4)采用吊艙式推進(jìn)器的船舶能夠簡(jiǎn)化許多復(fù)雜的機(jī)械裝置,使可靠性得到了極大的提高;(5)采用吊艙式推進(jìn)器可以重新優(yōu)化尾部線型,可以充分利用機(jī)艙艙容,使船體設(shè)計(jì),尤其是船尾和集控室部分的設(shè)計(jì)具有很大的靈活性;(6)采用模塊化設(shè)計(jì)、安裝,縮短了船舶建造和維修周期。吊艙式推進(jìn)器這些特點(diǎn)促使它在眾多的海洋工
7、程領(lǐng)域中獲得了應(yīng)用[2-3],目前已經(jīng)應(yīng)用于石油鉆井平臺(tái)、潛水作業(yè)供應(yīng)平臺(tái)、破冰船、游船、補(bǔ)給船、油船以及客滾船等民用船舶;自20世紀(jì)90年代以來(lái),國(guó)外海軍的多型輔助艦船也開始采用吊艙推進(jìn)器作為推進(jìn)方式,一些發(fā)達(dá)國(guó)家在未來(lái)海軍新型艦船的論證與研制過(guò)程中,均將吊艙推進(jìn)作為主要推進(jìn)方式提上了議程,如英國(guó)海軍初步選定吊艙推進(jìn)器作為其發(fā)展新型航母和驅(qū)逐艦的主推進(jìn)裝置,法國(guó)海軍將吊艙推進(jìn)器的研發(fā)工作列入了發(fā)展規(guī)劃,并初步擬定在登陸艦上優(yōu)先應(yīng)用,同時(shí)也對(duì)吊艙推進(jìn)器在航母上應(yīng)用進(jìn)行了論證,美國(guó)海軍長(zhǎng)期關(guān)注綜合電力推進(jìn)系
8、統(tǒng)的研究,對(duì)吊艙推進(jìn)器在艦船上的應(yīng)用進(jìn)行了一系列的研究,另外日本、挪威、意大利、西班牙、加拿大等國(guó)的海軍部門也對(duì)吊艙推進(jìn)器在軍船上的應(yīng)用進(jìn)行了大量的研究工作。近年來(lái)國(guó)內(nèi)也有不同的船型開始陸續(xù)使用吊艙式推進(jìn)器。吊艙式推進(jìn)器水動(dòng)力性能的預(yù)報(bào)問(wèn)題越來(lái)越引起設(shè)計(jì)部門、船廠以及船東的關(guān)注。模型試驗(yàn)和數(shù)值計(jì)算是目前研究其水動(dòng)力性能最有效、最常用的兩種手段,各國(guó)的船舶研究機(jī)構(gòu)正在對(duì)其進(jìn)行積極的研究。[4-7]2研究進(jìn)展常規(guī)螺旋槳的敞水和自航