数值水池船模自航试验方法研究 被引量：10

1

作者 刘祥珺 孙存楼 《舰船科学技术》 2011年第2期28-31,共4页

同时考虑自由液面、真实螺旋桨的旋转运动,在数值水池实现了船/桨整体流场的数值计算。在既定航速下,推力与船体阻力为螺旋桨转速的函数,通过变化转速得到自航点。文中数值计算得到的自航点与物理水池试验自航点吻合良好。根据数值自航... 同时考虑自由液面、真实螺旋桨的旋转运动,在数值水池实现了船/桨整体流场的数值计算。在既定航速下,推力与船体阻力为螺旋桨转速的函数,通过变化转速得到自航点。文中数值计算得到的自航点与物理水池试验自航点吻合良好。根据数值自航试验结果,不仅可通过积分的方法计算伴流分数与推力减额分数,还可详细分析螺旋桨进流与桨叶的速度、压力分布,判断易发生空化位置等,获得桨叶的脉动推力与力矩等参数。 展开更多

关键词 数值水池 RANS方法 自航试验 伴流 推力减额

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喷水推进高速三体滑行艇数值自航研究 被引量：9

2

作者 仝博 王永生 +1 位作者 杨琼方 刘承江 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期789-796,共8页

为了验证计算流体力学(CFD)方法预报滑行艇自由液面粘性流场的精确度,判断为某三体滑行艇设计的喷水推进器能否满足快速性要求,采用CFD方法对某喷水推进高速(1<Fr_L<1.8)三体滑行艇进行两相流的数值自航,并与试验值比较。运用切... 为了验证计算流体力学(CFD)方法预报滑行艇自由液面粘性流场的精确度,判断为某三体滑行艇设计的喷水推进器能否满足快速性要求,采用CFD方法对某喷水推进高速(1<Fr_L<1.8)三体滑行艇进行两相流的数值自航,并与试验值比较。运用切割体网格技术并基于RANS VOF求解,首先计算了五个不同速度下的裸艇阻力。结果表明:阻力系数最大误差8.3%,最小误差0.5%,达到了较好的计算精度;采用等推力系数法,在模型尺度下进行"滑行艇+喷泵"的数值自航,将结果推算到实尺度艇,结果表明该喷泵可以达到设计航速;高速航行时推力减额为负的主要原因是艇首尾压差阻力的显著降低。计算结果显示,考虑自由液面时滑行艇底部会出现不合理的水气分布,这影响到滑行艇的阻力性能和喷泵的推进性能,通过局部网格加密可以显著减少艇底非正常水气分布,但艇底气水层难以完全消除,这可能是CFD方法预报滑行艇阻力精度难以控制的原因之一。 展开更多

关键词 高速三体滑行艇 计算流体力学 阻力 自航 推力减额 水气分布

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喷水推进船负推力减额机理研究 被引量：9

3

作者 孙存楼 王永生 徐文珊 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2011年第2期177-185,共9页

对喷水推进与船体相互作用研究中发现的中高航速推力减额为负值的机理作出了解释。通过求解雷诺时均方程,考虑船体纵倾与吃水变化,以CFD边界条件模拟喷水推进泵吸水与射流作用,数值计算了喷水推进船模自航条件下的流场。着重研究喷水推... 对喷水推进与船体相互作用研究中发现的中高航速推力减额为负值的机理作出了解释。通过求解雷诺时均方程,考虑船体纵倾与吃水变化,以CFD边界条件模拟喷水推进泵吸水与射流作用,数值计算了喷水推进船模自航条件下的流场。着重研究喷水推进改变船后流动状态与船体航态对推力减额的影响。结果表明,与螺旋桨船显著不同的是,喷水推进器向船后空气中喷水,喷射水流不加速船艉流场,喷水推进进流只在低航速加速船艉流场,船体压阻力增加是低航速推力减额为正的主要原因。中高航速喷水推进吸水破坏船底边界层,船体黏性阻力降低是推力减额为负值的主要原因。作用于进水流道的力及产生的埋艏力矩有减小船体吃水与纵倾的趋势,该趋势在高航速更加明显,本文研究结果表明升力与埋艏力矩作用并非推力减额为负的主要原因。 展开更多

关键词 喷水推进 自航试验 推力减额 数值计算

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喷水推进三体船推力减额计算及分析 被引量：6

4

作者 易文彬 王永生 +1 位作者 刘承江 彭云龙 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期572-578,共7页

为分析喷水推进船推力减额在不同航速下的变化规律,基于非定常雷诺时均方程及VOF模型求解船舶粘性流场,考虑船模纵倾角及升沉变化,采用体积力的方法代替泵的作用,数值模拟了三体船模喷水推进自航。自航时船模纵倾角及吃水增加,阻力增额... 为分析喷水推进船推力减额在不同航速下的变化规律,基于非定常雷诺时均方程及VOF模型求解船舶粘性流场,考虑船模纵倾角及升沉变化,采用体积力的方法代替泵的作用,数值模拟了三体船模喷水推进自航。自航时船模纵倾角及吃水增加,阻力增额恒为正值,动量减额恒为负值。三体船在较低航速时有较大的推力减额,随着航速提高推力减额变为负值。动量减额是高航速时推力减额为负的主要原因。低航速时艉板浸没在水中,喷口在水面以下喷射水流,此时有较大的正阻力增额和较大的负动量减额,喷水推进器流道及喷口的安装使船体几何面积有较大减小导致静压阻力增加,是低速时阻力增额的主要原因。高速时艉板由湿变干,喷口在水面以上喷射水流,阻力增额及动量减额的绝对值减小,船模姿态变化是高速时阻力增额的主要原因。随着航速的提高,出口阻力不断增大,构成了动量减额的主要成分。 展开更多

关键词 喷水推进 三体船 推力减额 数值模拟 阻力增额 动量减额

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导管剖面倾角和拱度对泵喷与艇体相互作用影响的数值分析 被引量：5

5

作者 董新国 林辉 +1 位作者 严鹏 李宁 《船舶》 2020年第5期11-20,共10页

导管是泵喷推进器的重要组成部分,为剖面机翼型、轴对称环形结构,是推进器内外流场的控制面。为分析导管对泵喷与艇体相互作用的影响,文章以SUBOFF艇尾15°去流角配置NACA66-0.8翼型导管为对象,通过数值计算方法,采用虚拟盘模型模... 导管是泵喷推进器的重要组成部分,为剖面机翼型、轴对称环形结构,是推进器内外流场的控制面。为分析导管对泵喷与艇体相互作用的影响,文章以SUBOFF艇尾15°去流角配置NACA66-0.8翼型导管为对象,通过数值计算方法,采用虚拟盘模型模拟转定子推力,分析了导管翼剖面倾角与拱度变化对推力减额、动量影响系数及流量的影响及变化趋势。最后,给出了泵喷工程设计中导管翼剖面倾角、拱度取值的建议,为泵喷导管优化设计提供参考。 展开更多

关键词 泵喷 导管 倾角 拱度 推力减额 动量影响系数

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浸没式喷水推进两栖车推力减额特性与艉部布置研究

6

作者 丁江明 李凌勋 +2 位作者 江佳炳 罗海 龚杰 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期1158-1169,共12页

本文基于RANS方法和重叠网格技术开展浸没式喷水推进两栖车阻力和自航性能数值模拟研究,分析其在0.468<Fr<0.675范围内推力减额的变化规律,并针对设计工况优选车体与推进器的匹配方案。研究结果表明:在全航速范围下喷水推进器的... 本文基于RANS方法和重叠网格技术开展浸没式喷水推进两栖车阻力和自航性能数值模拟研究,分析其在0.468<Fr<0.675范围内推力减额的变化规律,并针对设计工况优选车体与推进器的匹配方案。研究结果表明:在全航速范围下喷水推进器的抽吸作用会大幅降低车尾区域压力,这是造成推力减额的最主要原因;喷水推进器的射流以及车体的姿态变化也是影响推力减额特性的重要因素;低航速时两栖车尾封板浸在水中,姿态变化对推力减额影响较小,喷水推进器射流导致车尾回流更明显,造成较大的推力减额;高航速时两栖车尾部扫空,喷水推进器射流对推力减额影响较小,但姿态变化对两栖车推力减额的影响较大,适当将浸没式喷水推进器后移或喷口向下倾斜可有效降低推力减额。本文研究结果可为浸没式喷水推进两栖车推进方案优化设计提供技术参考。 展开更多

关键词 两栖车 浸没式喷水推进器 推力减额 数值模拟

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侧推装置推力减额研究 被引量：4

7

作者 李齐垚 《船舶》 2014年第4期6-16,共11页

回顾了推进器水动力干扰的研究概况,开展了单侧推装置在不同流速、流向下的推力减额的试验研究和CFD计算,分析了多侧推装置下推力减额的变化规律和侧推装置间距对推力减额的影响。研究成果可为侧推装置的布置以及改进侧推器槽道进出口... 回顾了推进器水动力干扰的研究概况,开展了单侧推装置在不同流速、流向下的推力减额的试验研究和CFD计算,分析了多侧推装置下推力减额的变化规律和侧推装置间距对推力减额的影响。研究成果可为侧推装置的布置以及改进侧推器槽道进出口形式提供参考。 展开更多

关键词 侧推装置 推力减额 水动力干扰 海流流速流向

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船桨舵一体化耦合下的双桨船数值自航模拟 被引量：3

8

作者 孙聪 宋科委 +2 位作者 王超 郭春雨 郭航 《应用科技》 CAS 2020年第2期1-5,11,共6页

针对船?桨?舵一体化耦合时的相互干扰问题,基于雷诺平均纳维?斯托克斯(RANS)方法,应用滑移网格技术(SMT)和流体体积函数(VOF)模型,对DTMB5415双桨船在巡航以及最高航速下的航行性能进行研究。将船舶阻力、螺旋桨敞水性能以及最高航速下... 针对船?桨?舵一体化耦合时的相互干扰问题,基于雷诺平均纳维?斯托克斯(RANS)方法,应用滑移网格技术(SMT)和流体体积函数(VOF)模型,对DTMB5415双桨船在巡航以及最高航速下的航行性能进行研究。将船舶阻力、螺旋桨敞水性能以及最高航速下的自航点计算结果与试验结果进行比对,验证了该计算方法的准确性与可行性。对安装螺旋桨前后的船体阻力成分、船表压力分布以及波形云图进行分析,阐述了螺旋桨对船体性能的影响;基于快速傅里叶变换(FFT),探讨了舵在螺旋桨尾流中的非定常性能。 展开更多

关键词 双桨船 自航 数值模拟 耦合 尾流场 推力减额 非定常 敞水性能

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单桨船螺旋桨安装位置确定 被引量：3

9

作者 张利军 王言英 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期93-96,共4页

通过船模螺旋桨在3个不同安装位置的自航试验,探讨了螺旋桨位置对推进效率的影响.试验结果表明,选择合适的螺旋桨位置,有利于提高舵的整流作用,改善船后伴流分布,减小推力减额,从而提高推进效率,达到船舶节能的目的.作为一个典型试验的... 通过船模螺旋桨在3个不同安装位置的自航试验,探讨了螺旋桨位置对推进效率的影响.试验结果表明,选择合适的螺旋桨位置,有利于提高舵的整流作用,改善船后伴流分布,减小推力减额,从而提高推进效率,达到船舶节能的目的.作为一个典型试验的结果,在0.1D(D为螺旋桨直径)范围内移动螺旋桨,在航速上可获得3%～5%的增量.因此,在船舶设计中有必要重视螺旋桨安装位置的选择. 展开更多

关键词 单桨船 螺旋桨 安装位置 船舶推进装置 推力减额 伴流 船舶节能 推进效率

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节能渔船的船型研究 被引量：2

10

作者 罗淮龙 李干洛 +1 位作者 李洁雅 谭政生 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 1989年第3期28-37,共10页

本文介绍几种渔船尾型(即常规型、球尾型及与低转速大直径螺旋桨相匹配的隧道船型)及其模型对比试验的研究结果。根据阻力、推进、耐波性的试验表明,球尾船型和球首球尾船型对减少阻力、提高推进效率、改善耐波性等都是 十分有益的。文... 本文介绍几种渔船尾型(即常规型、球尾型及与低转速大直径螺旋桨相匹配的隧道船型)及其模型对比试验的研究结果。根据阻力、推进、耐波性的试验表明,球尾船型和球首球尾船型对减少阻力、提高推进效率、改善耐波性等都是 十分有益的。文中还简要地说明了球尾船型的设计特点及方法。 展开更多

关键词 耐波性试验 螺旋桨直径 推进效率 推力减额 横剖面面积曲线 自航试验 船身效率 螺旋桨转速 相对旋转效率 推进系数

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三体船压力跃变的喷水推进推力数值方法 被引量：1

11

作者 张雷 张佳宁 +2 位作者 尚宇宸 董国祥 陈伟民 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1582-1588,共7页

为实现喷水推进船舶推力的快速预报,本文提出了一种通过求解兴波阻力、粘性阻力和进流面物理参数实现喷水推进推力快速迭代求解计算的数值方法。本文依据船舶受力的平衡方程,在喷水推进流道内采用压力跃变法,建立船舶喷水推进推力计算... 为实现喷水推进船舶推力的快速预报,本文提出了一种通过求解兴波阻力、粘性阻力和进流面物理参数实现喷水推进推力快速迭代求解计算的数值方法。本文依据船舶受力的平衡方程,在喷水推进流道内采用压力跃变法,建立船舶喷水推进推力计算数学模型。采用边界元法对兴波势进行求解,通过对船体加长处理,解决兴波阻力计算中流道面元与自由液面面元互相穿透导致的影响系数矩阵异常等数值问题。运用湍流边界层理论计算控制体进流面的速度、压力和进流面边界层影响系数。以三体船船模为研究对象,将数值计算结果与粘流计算流体力学喷水推进自航结果进行对比分析,结果表明:该方法预报三体船喷水推进系统推力相对误差小于5%,能够快速有效预报三体船喷水推进推力性能及推力减额,具有较强的理论研究和工程实际应用价值。 展开更多

关键词 喷水推进推力 压力跃变 边界元法 边界层理论 三体船 粘流计算流体力学 自航 推力减额

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船体与组合推进器水动力相互干扰特征的模型试验及推力减额特性的评估分析 被引量：1

12

作者 沈泓萃 姚惠之 杨仁友 《船舶力学》 EI 北大核心 2007年第4期487-497,共11页

以船体、导管和前置定子及转子组成的系统的推力减额特性为研究对象,基于因子分析理论,提出了该三因子系统的水动力相互干扰分析模型,导出了诸因子之间相互影响的求解公式,并采用分解试验方法实现了所有效应的准确测定。分析研究了系统... 以船体、导管和前置定子及转子组成的系统的推力减额特性为研究对象,基于因子分析理论,提出了该三因子系统的水动力相互干扰分析模型,导出了诸因子之间相互影响的求解公式,并采用分解试验方法实现了所有效应的准确测定。分析研究了系统推力减额的两种不同处理方式,建立了相应的评价指标体系。通过对两个特定方案的评估分析,推荐采用k2和t2作为系统推力减额性能优劣的综合评价指标,并建议采取以减小Rr/H和Rr/SD为主要方向的优化策略。 展开更多

关键词 组合推进器 推力减额 干扰特征 因子分析

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直翼推进器

13

作者 В.И.Соловьев Д.А.Чумак 曾松祥 《中国造船》 EI 1955年第6期53-67,共15页

直翼推进器之作用原理及其构造直翼推进器乃系几只直立转动的翼片,均匀的按装于旋转圆盘的圆周上,圆盘和船尾底部齐平,翼片伸出船壳。(图1)

关键词 翼片 前半 厚度 水流 异力 推力减额

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设计回转体后导管螺旋桨的一个新方法

14

作者 M.Schmiechen 周连第 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 1989年第1期11-21,共11页

本文将早期提出的理想流体中敞水条件下“设计”理想螺旋桨的流函数方法推广到实际流体中深潜回转体后适伴流最佳导管螺旋桨的设计。基于Schmiechen的船体/螺旋桨相互作用的理论导出了最佳推进条件。随之将螺旋桨设想为泵,在初步设计过... 本文将早期提出的理想流体中敞水条件下“设计”理想螺旋桨的流函数方法推广到实际流体中深潜回转体后适伴流最佳导管螺旋桨的设计。基于Schmiechen的船体/螺旋桨相互作用的理论导出了最佳推进条件。随之将螺旋桨设想为泵,在初步设计过程中求得桨的主要参数。为确定转子和定子的进口和出口处的速度和静压分布,概述了必要的流场计算方法。基于求得的速度和压力分布,通过积分可求得总推力和转子推力,并在尔后的设计阶段设计转子和定子的叶片。文中给出了数值例子以及广泛变化参数的结果。 展开更多

关键词 导管螺旋桨 螺旋桨模型 实效伴流 深潜 回转体 变化参数 推力减额 尾涡 不定常空泡 螺旋桨尾流

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锥形尾与丰满形尾潜艇推进器设计的比较计算

15

作者 朱筱莉 《国外舰船工程》 2002年第B05期17-22,28,共7页

讨论两种“等效”轴对称潜艇开式螺旋浆的比较：一种是锥形尾几何形状；另一种是丰满尾式样（大方形系数尾）。估算两种潜艇螺旋浆初始参数，用涡升力的方法初步评估每种潜艇螺旋浆最佳特性，完成螺旋浆设计后，提出将丰满形尾作为潜艇... 讨论两种“等效”轴对称潜艇开式螺旋浆的比较：一种是锥形尾几何形状；另一种是丰满尾式样（大方形系数尾）。估算两种潜艇螺旋浆初始参数，用涡升力的方法初步评估每种潜艇螺旋浆最佳特性，完成螺旋浆设计后，提出将丰满形尾作为潜艇外形可行的意见。 展开更多

关键词 锥形尾 丰满形尾 推进器 推力减额 潜艇 轴对称 形式螺旋浆

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自航船模和实船推进因子的数值预报方法研究 被引量：5

16

作者 熊鹰 刘志华 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期14-18,共5页

根据船体兴波作用对推进因子影响甚小的基本分析结论,提出了不考虑船体兴波的自航船模推进因子计算方法,并对KCS缩尺船模推进性能进行了预报,预报结果与试验吻合较好。在推进因子计算方法得到验证的基础上,进一步开展了实船推进因子的... 根据船体兴波作用对推进因子影响甚小的基本分析结论,提出了不考虑船体兴波的自航船模推进因子计算方法,并对KCS缩尺船模推进性能进行了预报,预报结果与试验吻合较好。在推进因子计算方法得到验证的基础上,进一步开展了实船推进因子的数值预报研究。 展开更多

关键词 数值自航船模 实船 伴流分数 推力减额分数

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多桨船舶自航因子数值预报 被引量：4

17

作者 袭鹏 熊鹰 +1 位作者 邱辽原 王展智 《中国舰船研究》 2014年第6期59-64,99,共7页

以某四桨水面船舶为研究对象,基于RANS方法和滑移网格技术,建立船、附体和螺旋桨整体计算模型,并运用小范围改变螺旋桨转速的方法和前后桨分别计算的方法预报该船的自航因子。结果表明:四桨船舶内、外桨的自航因子并不相等,内后桨的实... 以某四桨水面船舶为研究对象,基于RANS方法和滑移网格技术,建立船、附体和螺旋桨整体计算模型,并运用小范围改变螺旋桨转速的方法和前后桨分别计算的方法预报该船的自航因子。结果表明:四桨船舶内、外桨的自航因子并不相等,内后桨的实效伴流分数和推力减额分数均比外前桨的大;提出的方法计算结果可靠,能够体现四桨船舶自航因子的差异性,并且符合推力减额与伴流关系的一般规律,可为多桨船舶的自航试验提供依据。 展开更多

关键词 自航因子 伴流分数 推力减额分数 四桨船舶

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某集装箱船推进性能的数值预报 被引量：2

18

作者 熊鹰 刘志华 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2011年第4期670-674,共5页

分析了船体兴波作用对推进性能的影响,提出将兴波计算从自航船模流场计算中分离的简化计算模型,并研究了船模预报实船自航点和推进因子的数值方法,同时对KCS缩尺船模推进性能进行了预报,预报结果与试验吻合较好.通过对6条不同缩尺比的KC... 分析了船体兴波作用对推进性能的影响,提出将兴波计算从自航船模流场计算中分离的简化计算模型,并研究了船模预报实船自航点和推进因子的数值方法,同时对KCS缩尺船模推进性能进行了预报,预报结果与试验吻合较好.通过对6条不同缩尺比的KCS自航船模的计算,分析了尺度效应对推进性能预报的影响. 展开更多

关键词 自航船模 伴流分数 推力减额分数 自航点 尺度效应 CFD方法

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船体与组合推进器系统推力减额特性设计主参数和优化策略研究

19

作者 沈泓萃 杨仁友 姚惠之 《船舶力学》 EI 北大核心 2008年第4期517-528,共12页

在文献[1]的基础上,提出了评价船后组合推进器推力减额特性的4个指标:整体推力减额效率(1-t1)、转子推力减额效率(1-t2)、组合推进器推力比τ和导管定子阻力比γ。利用CSSRC现存试验数据运用简单对比和统计分析方法,给出了诸设计参数对... 在文献[1]的基础上,提出了评价船后组合推进器推力减额特性的4个指标:整体推力减额效率(1-t1)、转子推力减额效率(1-t2)、组合推进器推力比τ和导管定子阻力比γ。利用CSSRC现存试验数据运用简单对比和统计分析方法,给出了诸设计参数对这些指标影响的显著性和规律性。推荐采用受控于全部主参数的指标(1-t2)作为船体与组合推进器相互干扰特性优化的总目标,提出了用部分主参数控制的对应分目标优化和迭代来实现总目标优化的简明策略。实例计算表明,优化设计船体尾型主参数LRD、CPR和推进器主参数ex/AP的搭配,可大幅度提高船后组合推进器的推力减额效率。 展开更多

关键词 组合推进器 推力减额特性 设计主参数 优化策略

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船舶操纵性能在船舶设计中的应有位置 被引量：1

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作者 陈伟民 倪士龙 蒋曙晖 《上海船舶运输科学研究所学报》 2011年第2期95-98,共4页

船舶快速性是衡量船舶性能的重要指标,船舶操纵性与船舶安全航行息息相关,船舶设计中须正确权衡两者之间的关系。通过对2艘船在快速性和操纵性模型试验中发现的问题和采取的改进措施,阐述了船舶操纵性与快速性之间的关联及因载荷工况变... 船舶快速性是衡量船舶性能的重要指标,船舶操纵性与船舶安全航行息息相关,船舶设计中须正确权衡两者之间的关系。通过对2艘船在快速性和操纵性模型试验中发现的问题和采取的改进措施,阐述了船舶操纵性与快速性之间的关联及因载荷工况变化对操纵性能的影响,为船舶设计者提供相关的技术参考。 展开更多

关键词 船舶快速性 船舶操纵性 推力减额系数 航向稳定性

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