无轴泵喷推进器敞水特性 被引量：7

1

作者 祝昊 靳栓宝 +6 位作者 王东 王公宝 魏应三 胡鹏飞 武星宇 何升阳 胡风革 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期835-841,共7页

无轴泵喷推进器是一种新型集成电机推进装置,其融合了无轴推进和泵喷推进技术的特点。为研究无轴泵喷推进器与常规推进器的水动力性能差异,采用流体数值计算手段,对比分析某无轴泵喷推进器样机与机械式泵喷推进器、E779A螺旋桨的水动力... 无轴泵喷推进器是一种新型集成电机推进装置,其融合了无轴推进和泵喷推进技术的特点。为研究无轴泵喷推进器与常规推进器的水动力性能差异,采用流体数值计算手段,对比分析某无轴泵喷推进器样机与机械式泵喷推进器、E779A螺旋桨的水动力性能,并分析无轴泵喷推进器水动力效率的定义方式。通过设计的试验台架完成了无轴泵喷推进器样机的性能测试,并验证了数值计算结果的有效性。研究结果表明,无轴泵喷推进器最高敞水效率达到了0.662,低于常规螺旋桨,但其高效的进速系数区间远大于常规螺旋桨,能够在更多的工况下高效运行。 展开更多

关键词 无轴泵喷推进器 水动力性能 数值计算 敞水效率 水动力试验

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基于最小二乘支持向量机和萤火虫算法的开式循环水系统优化 被引量：4

2

作者 王玺 张学东 +1 位作者 司风琪 徐治皋 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期251-256,共6页

针对开式循环水系统循环水泵优化问题,考虑开式循环水系统循环水体积流量随静扬程变化而改变的特点,建立了基于最小二乘支持向量机回归的静扬程软测量模型;基于凝汽器真空预测模型,建立循环水泵等效益曲线目标函数,并采用萤火虫算法对... 针对开式循环水系统循环水泵优化问题,考虑开式循环水系统循环水体积流量随静扬程变化而改变的特点,建立了基于最小二乘支持向量机回归的静扬程软测量模型;基于凝汽器真空预测模型,建立循环水泵等效益曲线目标函数,并采用萤火虫算法对等效益工况点进行求解.结果表明:静扬程软测量模型测得的静扬程与真实静扬程的最大相对误差控制在4%以内;通过分析100个样本,凝汽器真空预测模型的预测真空与实际真空的最大相对误差控制在3%以内;对比枚举法可知,采用萤火虫算法寻求等效益工况点的方法具有一定准确性,为离散问题的优化提供了新思路. 展开更多

关键词 开式循环水系统 最小二乘支持向量机 背压 等效益曲线 萤火虫算法

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舵球对螺旋桨敞水效率的影响 被引量：10

3

作者 裴为民 杨怀蜀 《交通部上海船舶运输科学研究所学报》 1994年第1期6-14,共9页

以一套模型桨和４只几何相似的舵球相互组合的试验，探讨了不同的桨、舵球间距和舵球尺度对螺旋桨敞水效率的影响。试验结果表明，桨、舵球间距的变化对螺旋桨敞水效率的影响是明显的。在舵上安装舵球后一般可使螺旋桨的敞水效率提高３... 以一套模型桨和４只几何相似的舵球相互组合的试验，探讨了不同的桨、舵球间距和舵球尺度对螺旋桨敞水效率的影响。试验结果表明，桨、舵球间距的变化对螺旋桨敞水效率的影响是明显的。在舵上安装舵球后一般可使螺旋桨的敞水效率提高３％～５％。若舵球位置安装适当，可使原有的毂涡消失，考虑到螺旋桨后带舵时，它的敞水效率将发生变化。因此，在进行船模自航试验数据分析时，应考虑舵对螺旋桨敞水效率带来的影响而给予适当的修正。 展开更多

关键词 船舶 附体节能装置 舵球 螺旋桨 敞水效率

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泵喷推进器空化特性数值分析 被引量：11

4

作者 施瑶 潘光 +1 位作者 王鹏 杜晓旭 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1059-1064,共6页

利用基于Rayleigh-Plesset方程均质多相模型和滑移网格技术,对某泵喷推进器进行了三维全通道定常湍流计算,得到了其在空化条件下的性能特征.分析了转速、空泡数和进流速度对泵喷推进器的空化特性的影响.计算结果表明,泵喷推进器叶片发... 利用基于Rayleigh-Plesset方程均质多相模型和滑移网格技术,对某泵喷推进器进行了三维全通道定常湍流计算,得到了其在空化条件下的性能特征.分析了转速、空泡数和进流速度对泵喷推进器的空化特性的影响.计算结果表明,泵喷推进器叶片发生空化时,推进器的推力和转矩明显下降,进而引起敞水效率的降低且降低幅度达15%以上;同一空化数下,随着转速的增加,泵喷推进器叶片的空化现象趋于明显;同一转速下,空化数越小,空化现象越显著,当空化数大于某一个特定值时,叶片的空化现象消失. 展开更多

关键词 泵喷推进器 空化特性 数值分析 滑移网格 敞水效率

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影响桨毂帽鳍助推效率的主要参数 被引量：9

5

作者 王超 常欣 +1 位作者 黄胜 郑建成 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2010年第4期6-11,共6页

为了分析影响毂帽鳍的水动力性能的各种因素,采用计算流体力学软件对粘性流场中毂帽鳍的敞水性能进行了计算研究,模拟了某型毂帽鳍在不同参数和不同进速系数下的效率变化曲线。通过对计算结果的对比分析可以得出:毂帽鳍的半径最好不要... 为了分析影响毂帽鳍的水动力性能的各种因素,采用计算流体力学软件对粘性流场中毂帽鳍的敞水性能进行了计算研究,模拟了某型毂帽鳍在不同参数和不同进速系数下的效率变化曲线。通过对计算结果的对比分析可以得出:毂帽鳍的半径最好不要大于螺旋桨直径的1/3,否则会产生过大的反向推力,造成附加推力的下降;毂帽鳍要处于合适的安装角度范围内,才能使得它对螺旋桨的综合效率最大;轴向位置也存在一个最佳值,过大则桨对毂帽鳍的诱导速度会随之降低,而过小桨叶和鳍片之间的干扰会造成扰流,导致效率的下降。同时,从整个桨的静平衡和回收效率考虑,选定鳍叶数和桨叶数相同较为合适。 展开更多

关键词 桨毂帽鳍 敞水性能 粘性流场 效率曲线

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动力定位船舶推进器间隙流动自适应控制技术

6

作者 柯金丁 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第9期151-155,共5页

为提高推进器推进效率,降低能耗,改善动力定位船舶的稳定性,提出动力定位船舶推进器间隙流动自适应控制技术。构建动力定位船舶推进器实验模型,采用柔性密封结构处理推进器圆环外壁与导管凹槽区域,计算动力定位船舶推进器叶轮、转子轮... 为提高推进器推进效率,降低能耗,改善动力定位船舶的稳定性,提出动力定位船舶推进器间隙流动自适应控制技术。构建动力定位船舶推进器实验模型,采用柔性密封结构处理推进器圆环外壁与导管凹槽区域,计算动力定位船舶推进器叶轮、转子轮缘的输出功率,采用无量纲方式处理动力定位船舶推进器间隙流动损耗,计算推进器水动力参数,获取推进器轴系振动加速度频谱特征,实现动力定位船舶推进器间隙流动自适应控制。实验结果表明,间隙尺寸越大,推进器敞水效率越低;柔性密封结构可实现推进器间隙流动控制,增大推进器转子推力系数、扭矩系数,同时不会对推进器敞水效率造成影响;所研究技术使推进器转子轴向、横向加速度幅值明显下降;轮缘长度较大的轮缘间隙结构方案,间隙流动损耗更大。 展开更多

关键词 动力定位船舶 推进器 间隙流动 柔性密封结构 正交试验 敞水效率

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考虑非设计工况的螺旋桨优化设计方法 被引量：5

7

作者 常欣 孙帅 +1 位作者 王超 莫涛 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期1544-1548,共5页

为提高螺旋桨的性能,研究了考虑非设计工况时螺旋桨效率的优化设计方法。以母型桨设计进速周围多个进速点对应的敞水效率为目标函数,以螺距比的径向分布为优化变量,以推力、扭矩和空泡性能为约束条件建立优化数学模型。通过对不同工况... 为提高螺旋桨的性能,研究了考虑非设计工况时螺旋桨效率的优化设计方法。以母型桨设计进速周围多个进速点对应的敞水效率为目标函数,以螺距比的径向分布为优化变量,以推力、扭矩和空泡性能为约束条件建立优化数学模型。通过对不同工况的效率值设置权重并进行加权求和的方法,将多目标优化模型转变为单目标优化模型,利用面元法求解螺旋桨的水动力性能,应用柏利尔商船限界线表达空泡性能,基于简单遗传算法对模型进行求解,得到了优化后的螺旋桨螺距比的径向分布,将考虑非设计工况与考虑设计工况下的优化结果进行了对比。对比结果表明,由于船舶航行时航速的变化,仅考虑设计工况下进行螺旋桨优化往往达不到预期的节能效果,需要综合考虑设计航速周围多个工况点对应的效率。 展开更多

关键词 螺旋桨优化 优化设计 非设计工况 权重 简单遗传算法 螺距比分布 敞水效率

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基于神经网络的螺旋桨敞水性能预测 被引量：3

8

作者 翟鑫钰 陆金桂 《南京工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第3期291-297,共7页

为了快速预测螺旋桨的敞水性能,提出了一种基于神经网络的螺旋桨敞水性能预测方法。首先,采用CFD软件进行螺旋桨敞水性能数值计算;然后,将计算所得的42组数据作为学习样本,随机选择其中的80%作为误差反向传播算法(BP)神经网络模型的训练... 为了快速预测螺旋桨的敞水性能,提出了一种基于神经网络的螺旋桨敞水性能预测方法。首先,采用CFD软件进行螺旋桨敞水性能数值计算;然后,将计算所得的42组数据作为学习样本,随机选择其中的80%作为误差反向传播算法(BP)神经网络模型的训练集,其余20%作为验证集;最后,通过数值实验来研究神经网络的隐含层节点数、学习精度和神经网络模型准确性之间的关系,以获取准确性最高的神经网络模型。以AU型5叶螺旋桨的敞水效率实验结果来验证神经网络预测结果的准确性,结果表明:神经网络预测值的平均相对误差为2.8%,可满足快速、准确预测敞水性能的要求。 展开更多

关键词 螺旋桨 敞水效率 CFD数值计算 神经网络 性能预测

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推力鳍对吊舱推进器水动力性能的影响 被引量：4

9

作者 汪小翔 《船海工程》 北大核心 2015年第6期158-163,共6页

考虑利用螺旋桨旋转尾流能量以及提高航向稳定性,提出一种带推力鳍的吊舱推进器,采用CFD方法计算其不同进速下的推力系数、转矩系数以及侧向力,并与常规吊舱推进器水动力性能进行了比较。结果表明,加推力鳍后推进效率最大提高达1.6%,航... 考虑利用螺旋桨旋转尾流能量以及提高航向稳定性,提出一种带推力鳍的吊舱推进器,采用CFD方法计算其不同进速下的推力系数、转矩系数以及侧向力,并与常规吊舱推进器水动力性能进行了比较。结果表明,加推力鳍后推进效率最大提高达1.6%,航向稳定性也明显改善,鳍的存在有效分割了螺旋桨旋转尾流,引起诱导速度及舱体压力的变化。 展开更多

关键词 吊舱推进器 敞水性能 推力鳍 尾流

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基于侧斜的螺旋桨优化设计 被引量：3

10

作者 任万龙 郝宗睿 +2 位作者 周忠海 张浩 刘英和 《船舶工程》 北大核心 2016年第S2期148-151,共4页

螺旋桨的螺距、纵倾、侧斜、剖面参数等众多几何参数综合决定着螺旋桨的水动力性能,在进行螺旋桨优化设计的过程中,需要以这些参数为优化变量进行优化。文章以粒子群算法为工具,基于面元法理论,以侧斜为优化变量,推力系数为限制条件,敞... 螺旋桨的螺距、纵倾、侧斜、剖面参数等众多几何参数综合决定着螺旋桨的水动力性能,在进行螺旋桨优化设计的过程中,需要以这些参数为优化变量进行优化。文章以粒子群算法为工具,基于面元法理论,以侧斜为优化变量,推力系数为限制条件,敞水效率为优化目标,对螺旋桨进行优化设计。侧斜用贝塞尔曲线拟合方式进行表达,给定一定的变化范围,符合优化过程中的实际变化。对优化结果进行分析,螺旋桨敞水效率提高,同时改善了桨叶表面的压力分布,有利于延迟空泡的产生;优化桨在0-1的进速中敞水效率均比原桨提高。 展开更多

关键词 侧斜 粒子群算法 面元法 螺旋桨 敞水效率 推力系数

原文传递

调距桨的桨叶畸变对其水动力性能的影响分析 被引量：2

11

作者 王国亮 王超 +1 位作者 黄胜 王靖涵 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期48-54,共7页

为了研究调距桨的桨叶畸变规律和畸变对桨水动力性能的影响,采用面元法对调距桨不同调距角下的畸变和水动力性能进行了计算和分析.首先,以JDC7004桨为对象,计算了其在调距角为0°时的水动力性能,并将计算结果与实验值对比,验证了计... 为了研究调距桨的桨叶畸变规律和畸变对桨水动力性能的影响,采用面元法对调距桨不同调距角下的畸变和水动力性能进行了计算和分析.首先,以JDC7004桨为对象,计算了其在调距角为0°时的水动力性能,并将计算结果与实验值对比,验证了计算方法的准确性;然后,采用坐标变换原理模拟了叶元体的畸变,结合面元法计算了畸变后叶元体的压力系数分布,进而求解了发生畸变和不发生畸变两种情况下桨的推力、转矩、转叶力矩和敞水效率,并对比分析了畸变对水动力性能的影响;最后,探讨了调距桨的侧斜角、纵倾角和盘面比对叶元体的畸变影响.结果表明:正车和倒车工况引起的桨叶畸变对叶元体表面压力分布和桨的各水动力系数的影响规律并不相同,对空泡性能的影响截然相反;畸变对桨叶的转叶力矩的影响较小,对敞水效率的影响较大,设计阶段考虑畸变有利于改善调距桨的水动力性能. 展开更多

关键词 调距桨 桨叶畸变 转叶力矩 水动力性能 敞水效率

原文传递

TEU系列集装箱船螺旋桨毂帽鳍的计算与试验验证

12

作者 田晓庆 邵汉东 +1 位作者 潘玉鹏 潘华辰 《船舶标准化工程师》 2018年第6期13-16,共4页

为提高船舶的节能减排性能,结合计算流体力学中伴流理论,针对TEU系列某一特定的集装箱船提出了一种螺旋桨毂帽鳍的设计方法,并完成了船模和实船阻力和自航敞水试验。通过这一系列的研究发现,新型带毂帽鳍的设计桨比原船原桨收到功率下降... 为提高船舶的节能减排性能,结合计算流体力学中伴流理论,针对TEU系列某一特定的集装箱船提出了一种螺旋桨毂帽鳍的设计方法,并完成了船模和实船阻力和自航敞水试验。通过这一系列的研究发现,新型带毂帽鳍的设计桨比原船原桨收到功率下降了5%～8%,同时,相同功率下可以将船舶航速提升0.23 kn～0.38 kn,进而实现螺旋桨敞水效率近2个百分点的提高。此外,还验证了实船的敞水效率比船模高近1个百分点。 展开更多

关键词 TEU系列集装箱船 毂帽鳍 螺旋桨 敞水效率 船舶航速

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基于CFD扇翼推进器敞水性能预报分析

13

作者 刘乐 渠继东 +1 位作者 邢福 郑志恒 《舰船科学技术》 北大核心 2021年第12期94-98,共5页

为解决现有水下潜器系统组成复杂、丢失后难以搜寻等问题,借鉴扇翼飞行器理念,提出扇翼推进水下潜器的新概念,弥补现有水下潜器的不足。针对扇翼推进水下潜器的核心装置扇翼推进器的敞水性能问题,运用CFD方法对比分析了一定的来流速度下... 为解决现有水下潜器系统组成复杂、丢失后难以搜寻等问题,借鉴扇翼飞行器理念,提出扇翼推进水下潜器的新概念,弥补现有水下潜器的不足。针对扇翼推进水下潜器的核心装置扇翼推进器的敞水性能问题,运用CFD方法对比分析了一定的来流速度下,扇翼推进器和可倾斜轴导管桨在定深直航工况下,产生同等负升力和推力条件下的敞水效率。结果表明应用在高升推比的水下潜器上时,扇翼推进器的敞水效率远高于可倾斜轴导管桨,一定程度上论证了扇翼推进水下潜器概念方案的可行性。 展开更多

关键词 扇翼推进器 敞水效率 负升力 推力 升推比

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