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《吊艙式推進器水動力性能研究綜述》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第15卷第1-2期船舶力學Vol.15No.1-22011年2月JournalofShipMechanicsFeb.2011文章編號:1007-7294(2011)01-0189-09吊艙式推進器水動力性能研究綜述沈興榮,蔡躍進,蔡榮泉,馮學梅(中國船舶及海洋工程設(shè)計研究院,上海200011)摘要:近十多年來吊艙推進器在眾多的船型上取得了成功的應用、積累了使用經(jīng)驗,預報其實船性能成為船東和設(shè)計部門關(guān)注的重點。文中介紹了吊艙式推進器的特點,分析、介紹了目前幾種主要的吊艙推進器模型試驗方法及其特點,分析了敞水
2、、自航試驗中需要關(guān)注的問題;同時介紹了數(shù)值模擬預報吊艙推進器水動力性能的幾種方法,包括勢流法、勢流/粘流耦合法、粘流法。關(guān)鍵詞:吊艙式推進器;模型試驗方法;CFD方法;性能預報;敞水試驗;自航試驗;非設(shè)計工況中圖分類號:U664.3文獻標識碼: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引言吊艙式推進器的概念是在20世紀80年代
5、末提出的,這是一種全新的推進理念。吊艙式推進器集推進和操舵裝置于一體,極大地增加了船舶設(shè)計、建造和使用的靈活性。自吊艙式推進器的概念提出以來經(jīng)過十多年的發(fā)展,尤其是新世紀以來,其發(fā)展更呈現(xiàn)蓬勃之勢,吊艙推進系統(tǒng)的優(yōu)點正被越來越多的人所認識。吊艙式推進器的主要特點[1-2]如下:(1)整體效率高;(2)操縱性能好。推進器可在360°范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn),極大地提高了船舶的操縱性和機動性;配合船艏側(cè)推器,吊艙式推進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器難以完成的操作;(3)噪聲低、振動小,吊艙式推進器與
6、常規(guī)槳相比可得到更均勻的進流,明顯降低振動及噪聲水平,能夠提高艦船隱身性能;收稿日期:2010-06-05作者簡介:沈興榮(1978-),男,中國船舶及海洋工程設(shè)計研究院工程師。190船舶力學第15卷第1-2期(4)采用吊艙式推進器的船舶能夠簡化許多復雜的機械裝置,使可靠性得到了極大的提高;(5)采用吊艙式推進器可以重新優(yōu)化尾部線型,可以充分利用機艙艙容,使船體設(shè)計,尤其是船尾和集控室部分的設(shè)計具有很大的靈活性;(6)采用模塊化設(shè)計、安裝,縮短了船舶建造和維修周期。吊艙式推進器這些特點促使它在眾多的海洋工
7、程領(lǐng)域中獲得了應用[2-3],目前已經(jīng)應用于石油鉆井平臺、潛水作業(yè)供應平臺、破冰船、游船、補給船、油船以及客滾船等民用船舶;自20世紀90年代以來,國外海軍的多型輔助艦船也開始采用吊艙推進器作為推進方式,一些發(fā)達國家在未來海軍新型艦船的論證與研制過程中,均將吊艙推進作為主要推進方式提上了議程,如英國海軍初步選定吊艙推進器作為其發(fā)展新型航母和驅(qū)逐艦的主推進裝置,法國海軍將吊艙推進器的研發(fā)工作列入了發(fā)展規(guī)劃,并初步擬定在登陸艦上優(yōu)先應用,同時也對吊艙推進器在航母上應用進行了論證,美國海軍長期關(guān)注綜合電力推進系
8、統(tǒng)的研究,對吊艙推進器在艦船上的應用進行了一系列的研究,另外日本、挪威、意大利、西班牙、加拿大等國的海軍部門也對吊艙推進器在軍船上的應用進行了大量的研究工作。近年來國內(nèi)也有不同的船型開始陸續(xù)使用吊艙式推進器。吊艙式推進器水動力性能的預報問題越來越引起設(shè)計部門、船廠以及船東的關(guān)注。模型試驗和數(shù)值計算是目前研究其水動力性能最有效、最常用的兩種手段,各國的船舶研究機構(gòu)正在對其進行積極的研究。[4-7]2研究進展常規(guī)螺旋槳的敞水和自航