扭矩平衡式水下机器人推进器研究 被引量：3

1

作者 蔡昊鹏 苏玉民 《船舶力学》 EI 北大核心 2009年第2期210-216,共7页

某些水下机器人横向尺度较小,往往与其主推螺旋桨直径处于同一量级;螺旋桨旋转所带来的扭矩会使机器人产生明显的横倾;所以,在水下机器人的推进器设计过程中就必须考虑保持机器人的纵向稳定性。该文就此问题提出了一种集成式扭矩平衡推... 某些水下机器人横向尺度较小,往往与其主推螺旋桨直径处于同一量级;螺旋桨旋转所带来的扭矩会使机器人产生明显的横倾;所以,在水下机器人的推进器设计过程中就必须考虑保持机器人的纵向稳定性。该文就此问题提出了一种集成式扭矩平衡推进器,该推进器利用与保护导管相连的后置定子产生反扭矩来平衡螺旋桨旋转产生的扭矩,导管、导管支架、定子与驱动主机集成为一体,推进器整体无扭矩输出,通用性强。此后给出了推进器的理论设计方法及过程,应用面元法理论对所设计推进器进行了水动力性能计算分析。最后讨论了定子各参数对推进器性能的影响。 展开更多

关键词 扭矩平衡 集成式推进器 面元法 后置定子 推进器设计

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组合式推进器干扰特性敞水试验评估分析新方法研究 被引量：4

2

作者 沈泓萃 杨仁友 姚惠之 《船舶力学》 EI 北大核心 2007年第2期159-170,共12页

以由导管、前置定子和转子构成的组合推进器敞水性能为研究对象,运用因子分析理论和分解试验方法,分析并建立了组合推进器各部件水动力相互干扰特征和敞水效率的表达与测量方法。针对CSSRC若干现存试验方案的试验数据,采用回归分析和方... 以由导管、前置定子和转子构成的组合推进器敞水性能为研究对象,运用因子分析理论和分解试验方法,分析并建立了组合推进器各部件水动力相互干扰特征和敞水效率的表达与测量方法。针对CSSRC若干现存试验方案的试验数据,采用回归分析和方差分析方法,分析并建立了各种敞水性能评价指标与设计参数之间的相关关系,明确了对转子敞水效率有显著影响的设计参数仅仅是其负荷系数,而对相互干扰综合评价指标影响显著的仅仅是三个几何参数:导管出口面积比、前置定子特征安装角和转子特征螺距角。对典型情况下的敏感度和极值进行了分析,最终推荐该类组合推进器敞水性能的主参数优化策略为:先优化各部件的推力负荷分配,再优化部件之间的相互干扰特性。计算结果表明,与单独螺旋桨推进器相比,在同样的推力负荷下,干扰特性优化可使组合推进器敞水效率大幅度地提高。 展开更多

关键词 组合推进器 敞水性能 干扰特征

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几何参数对组合式推进器流噪声水平的影响 被引量：1

3

作者 周友明 张宁 +1 位作者 刘敏 彭玉成 《舰船科学技术》 2011年第8期24-28,共5页

在组合式推进器相同水动力性能的设计前提下,采用数值模拟的方法针对不同设计方案流噪声水平进行了计算。宽带噪声采用Proudman声功率模型及Lilley提出的AALS模型计算,线谱噪声采用径向脉动力幅值衡量,比较了不同方案不同几何参数下的噪... 在组合式推进器相同水动力性能的设计前提下,采用数值模拟的方法针对不同设计方案流噪声水平进行了计算。宽带噪声采用Proudman声功率模型及Lilley提出的AALS模型计算,线谱噪声采用径向脉动力幅值衡量,比较了不同方案不同几何参数下的噪声,并在此基础上总结出主要几何参数与噪声水平之间的关系。本文研究成果对进一步进行组合式推进器声学设计具有重要指导意义。 展开更多

关键词 泵喷推进器 几何参数 噪声

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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

4

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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一体化推进器多特性平衡设计及试验验证

5

作者 解学参 姜治芳 +1 位作者 何苗 邱辽原 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期508-513,共6页

为分析一体化推进器的推进及空泡性能,基于多特性平衡设计思想,采用势流理论面元法建立了一体化推进器设计方法。对不同舵球直径时的桨舵推进系统水动力性能进行了仿真分析,确定了舵球直径对推进性能的影响规律。以舵阻力及压力系数最... 为分析一体化推进器的推进及空泡性能,基于多特性平衡设计思想,采用势流理论面元法建立了一体化推进器设计方法。对不同舵球直径时的桨舵推进系统水动力性能进行了仿真分析,确定了舵球直径对推进性能的影响规律。以舵阻力及压力系数最小为设计目标,采用速度场的迭代计算考虑桨舵之间的相互干扰,开展了舵不同展向剖面的扭曲设计。模型试验结果表明:建立的一体化推进器多特性平衡设计方法是有效的,桨舵一体化推进器可减小舵的阻力,增加螺旋桨的推力,提高桨舵推进系统效率,并显著改善舵的空泡性能。 展开更多

关键词 一体化推进器 平衡设计方法 阻力及自航试验 空泡水筒试验

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新型水下集成电机推进器的特种电机研究 被引量：12

6

作者 安斌 石秀华 宋绍忠 《微特电机》 北大核心 2005年第1期8-10,共3页

　　介绍了一种新型水下电力推进装置,即集成电机推进器。文章着重讨论了这种新型推进装置中所使用的特种电机的结构和设计方法,并对所设计的电机利用AN SYS有限元分析软件进行了磁场分析计算,验证了设计的结果满足集成电机推进器的设... 　　介绍了一种新型水下电力推进装置,即集成电机推进器。文章着重讨论了这种新型推进装置中所使用的特种电机的结构和设计方法,并对所设计的电机利用AN SYS有限元分析软件进行了磁场分析计算,验证了设计的结果满足集成电机推进器的设计要求。 展开更多

关键词 集成电机推进器 无刷直流电动机 ANSYS软件 磁场分析

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新型水下集成电机推进装置的泵喷射推进器结构原理及特点分析 被引量：14

7

作者 刘文峰 胡欲立 《鱼雷技术》 2007年第6期5-8,共4页

介绍了一种新型水下集成电机推进装置(IMP)中应用的泵喷射推进器。文中详细阐述了泵喷射推进器的结构、原理及其技术特点,并把其与传统的螺旋桨推进方式作比较:泵喷射推进器具有推进效率高、噪声低、操纵性好和适应性强等优点。展望了... 介绍了一种新型水下集成电机推进装置(IMP)中应用的泵喷射推进器。文中详细阐述了泵喷射推进器的结构、原理及其技术特点,并把其与传统的螺旋桨推进方式作比较:泵喷射推进器具有推进效率高、噪声低、操纵性好和适应性强等优点。展望了泵喷射推进技术的应用前景,泵喷射推进器与特种电机集成为一体(IMP)后具有效率高、所占空间小等优点,可用于无人潜航器、轻型鱼雷、重型鱼雷和潜艇等的推进系统。 展开更多

关键词 集成电机推进器(IMP) 泵喷射推进器 无人潜航器(UUV) 鱼雷 潜艇

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美国新一代电动力轻型鱼雷研发策略分析 被引量：10

8

作者 钱东 崔立 薛蒙 《鱼雷技术》 2007年第6期1-4,16,共5页

鉴于电动力鱼雷训练成本低、噪声低、隐蔽性好、可灵活配置模块化电池组以及系统可靠性较高等优势,近些年,美海军开始着力研发新一代电动力轻型鱼雷,其中的集成电机推进器(IMP)新概念技术有所突破。文中在介绍美国新一代电动力轻型鱼雷... 鉴于电动力鱼雷训练成本低、噪声低、隐蔽性好、可灵活配置模块化电池组以及系统可靠性较高等优势,近些年,美海军开始着力研发新一代电动力轻型鱼雷,其中的集成电机推进器(IMP)新概念技术有所突破。文中在介绍美国新一代电动力轻型鱼雷研发背景的基础上,重点分析了美海军水下战中心研发的IMP的性能优势,并从以下3方面综合分析了美国电动力轻型鱼雷研发策略及其带给我们的启示:应保持对不同动力技术的跟踪与适度研发,以保持长久的竞争力;新型武器装备应强调作战适用性和使用保障成本,以提高综合效益;应从水下战装备体系角度来筹划武器技术的研发,充分重视技术和产品的通用性。 展开更多

关键词 电动力轻型鱼雷 集成电机推进器(IMP) 美国海军

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集成电机推进器用无刷直流电机齿槽转矩削减新方法 被引量：5

9

作者 宋保维 李玉凯 程博 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期151-156,共6页

为消减集成电机推进器用无刷直流电机存在的齿槽转矩以保证整个推进器的性能,综合考虑了推进器的性能要求、尺寸要求、加工工艺等实际情况,以消减齿槽转矩并尽可能减小其对电机输出转矩的影响为目标,提出了一种槽口倾斜综合优化方法。采... 为消减集成电机推进器用无刷直流电机存在的齿槽转矩以保证整个推进器的性能,综合考虑了推进器的性能要求、尺寸要求、加工工艺等实际情况,以消减齿槽转矩并尽可能减小其对电机输出转矩的影响为目标,提出了一种槽口倾斜综合优化方法。采用Box-Behnken设计了实验,并利用响应面法处理实验数据,得到了齿槽槽口倾斜角度、极弧系数和槽口宽度3个因素间关系的数学模型,从而计算出了使齿槽转矩最小的槽口倾斜角度、极弧系数和槽口宽度最优解组合。最后,用电磁场分析软件infolytica/MagNet求解了各个实验点的参数值,并验证了最优组合预测值。计算结果表明,对于所设计的功率为2kW的集成电机推进器用无刷直流电机,优化后的槽口倾斜角度为5°,极弧系数为0.65,槽口宽度为3mm,采用此优化参数可使电机齿槽转矩减小28.69%。 展开更多

关键词 集成电机推进器 齿槽转矩 槽口倾斜综合优化 响应面法

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环驱式集成电机推进器用永磁无刷直流电动机设计与分析 被引量：5

10

作者 苟婷婷 孙丹丹 王双虎 《电气自动化》 2016年第2期1-3,共3页

开展集成电机推进器技术研究,对水下航行器性能的提高及相关领域研究的进步具有非同寻常的意义。为了提高环驱式集成电机推进器性能,对环驱式集成电机推进器用永磁无刷直流电动机的结构及设计方法进行了研究。利用解析方法计算永磁无刷... 开展集成电机推进器技术研究,对水下航行器性能的提高及相关领域研究的进步具有非同寻常的意义。为了提高环驱式集成电机推进器性能,对环驱式集成电机推进器用永磁无刷直流电动机的结构及设计方法进行了研究。利用解析方法计算永磁无刷直流电动机气隙磁场分布,使用等效磁路法的相关结论获取电机电磁参数,给出定转子参数、电气参数以及电机损耗的确定方法,并对所设计的电机利用电机电磁场有限元分析软件Mag Net进行了磁场分析计算,给出电机空载磁场分布、额定运行时反电势波形、电机负载电压波形及电机负载转矩波形,验证了设计的结果满足集成电机推进器的设计要求。 展开更多

关键词 无人水下航行器 环驱式集成电机推进器 永磁无刷直流电动机 电机设计 电磁场分析

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机桨一体化推进电机的设计与分析 被引量：2

11

作者 刘建波 黄刘玮 李耕 《船电技术》 2012年第8期57-60,共4页

设计了一种新型的适用于机桨一体化水下推进器的大气隙永磁电机,电机转子磁极采用Halbach结构。针对该新型永磁电机的特点,采用有限元法对电机进行了电磁场分析,在计及定转子相对运动及定子斜槽等因素的条件下,计算了电动机的空载及负... 设计了一种新型的适用于机桨一体化水下推进器的大气隙永磁电机,电机转子磁极采用Halbach结构。针对该新型永磁电机的特点,采用有限元法对电机进行了电磁场分析,在计及定转子相对运动及定子斜槽等因素的条件下,计算了电动机的空载及负载磁场分布、空载气隙磁密、空载反电势以及负载运行特性,计算结果表明电机的各项指标均能满足工程需要。 展开更多

关键词 机桨一体化 HALBACH 有限元 永磁电机

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对转集成电机推进器研究 被引量：1

12

作者 张晓飞 叶家玮 曾晓鹏 《舰船科学技术》 北大核心 2012年第12期59-62,共4页

集成电机推进器是一种新型的推进装置,它由电机直接带动螺旋桨旋转,具有诸多优点。本文简述集成电机推进器的发展历程和结构设计特点。介绍对转电机的设计思路和方法。为满足超小型水下机器人的实际需要,设计了1个对转集成电机推进器,... 集成电机推进器是一种新型的推进装置,它由电机直接带动螺旋桨旋转,具有诸多优点。本文简述集成电机推进器的发展历程和结构设计特点。介绍对转电机的设计思路和方法。为满足超小型水下机器人的实际需要,设计了1个对转集成电机推进器,基于磁路方法设计了驱动用直流永磁无刷电机,然后在Ansoft软件中建立直流无刷电机的模型进行仿真分析。结果表明设计是合理的,满足设计要求,证明集成电机推进器的可行性。 展开更多

关键词 集成电机推进器 对转螺旋桨 无刷直流电机 仿真

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环驱式集成电机推进器定常水动力性能CFD分析

13

作者 苟婷婷 兰莎莎 左向梅 《机械工程师》 2016年第4期58-61,共4页

为了提高水下航行器性能,文中利用商用CFD软件ANSYSCFX对某环驱式集成电机推进器水动力性能进行分析,基于SSTk-ω湍流模型,建立了包括控制方程、计算域、网格生成、边界条件在内的集成电机推进器三维流场数学模型。给出环驱式集成电机... 为了提高水下航行器性能,文中利用商用CFD软件ANSYSCFX对某环驱式集成电机推进器水动力性能进行分析,基于SSTk-ω湍流模型,建立了包括控制方程、计算域、网格生成、边界条件在内的集成电机推进器三维流场数学模型。给出环驱式集成电机推进器敞水特性规律,计算结果显示进速系数为0.9时,敞水效率可以到达58.32%。 展开更多

关键词 环驱式集成电机推进器 计算流体力学 水动力性能 数值模拟

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集成电机推进器叶轮转子流体动力学性能CFD分析

14

作者 王鼎 谢顺依 张林森 《微电机》 北大核心 2011年第7期28-32,共5页

针对集成电机推进器一体化结构导致的推进器过流面积小,工作效率低的问题,首先在对特种电机磁场分析的基础上,设计了八对极和十二对极电机转子,并通过改进的升力法设计了叶轮叶片以改善推进器性能。然后,采用高质量结构化网格对推进器... 针对集成电机推进器一体化结构导致的推进器过流面积小,工作效率低的问题,首先在对特种电机磁场分析的基础上,设计了八对极和十二对极电机转子,并通过改进的升力法设计了叶轮叶片以改善推进器性能。然后,采用高质量结构化网格对推进器数值模拟系统各部件进行区域离散,利用CFD方法预报其扬程和效率等外特性,分析其内部流动情况。在设计工况附近,计算结果与实验数据的吻合良好,并由计算结果得出:十二对极叶轮转子推进器效率要比八对极在各个工况下平均高约3.9%。通过计算叶片压力分布,验证了该叶轮转子叶片设计中采用的线型;通过观察叶轮转子速度矢量分布,分析了叶轮转子设计中存在的缺陷,为其改进设计提供了参考。 展开更多

关键词 集成电机推进器 叶轮转子 数值模拟 性能预报 流场分析

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基于混沌蚁群算法的鱼雷集成电机推进器电机优化设计

15

作者 王鼎 谢顺依 连军强 《鱼雷技术》 2011年第4期299-302,共4页

针对集成电机推进器(IMP)一体化结构要求电机功率密度大,效率高的特点,采用将混沌优化算法嵌入蚁群算法的混合智能优化算法——混沌蚁群算法(CACA)对集成电机推进器特种电机设计方案进行优化,该方法充分利用以上2种优化算法的优点,即蚁... 针对集成电机推进器(IMP)一体化结构要求电机功率密度大,效率高的特点,采用将混沌优化算法嵌入蚁群算法的混合智能优化算法——混沌蚁群算法(CACA)对集成电机推进器特种电机设计方案进行优化,该方法充分利用以上2种优化算法的优点,即蚁群算法的高精度和混沌算法的快速性。优化结果显示,优化后的设计方案使电机效率提高了1.6%,有效体积缩小了5.6%,使电机能更好地适应高启动场合要求,优化效果良好,可为鱼雷IMP特种电机的设计提供参考。 展开更多

关键词 电动力鱼雷 集成电机推进器 混沌蚁群算法 特种无刷直流电机

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