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冰阻塞参数对螺旋桨水动力性能影响试验研究 被引量：15
1
作者 武珅 曾志波 张国平 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期156-164,共9页
针对冰水混合环境下冰阻塞逼近效应对螺旋桨水动力性能影响,在空泡水筒开展了均流和冰阻塞条件下的螺旋桨模型水动力性能试验,测试了冰桨轴向、垂向间距等冰阻塞参数对不同运行工况的螺旋桨模型水动力性能影响。试验结果表明,冰阻塞物... 针对冰水混合环境下冰阻塞逼近效应对螺旋桨水动力性能影响,在空泡水筒开展了均流和冰阻塞条件下的螺旋桨模型水动力性能试验,测试了冰桨轴向、垂向间距等冰阻塞参数对不同运行工况的螺旋桨模型水动力性能影响。试验结果表明,冰阻塞物一方面改变流场特征直接影响螺旋桨模型推力和扭矩,另一方面改变桨叶的空泡特性进而影响水动力性能。在无空化状态,随着垂向和轴向阻塞逼近程度的加深,在冰阻塞环境螺旋桨模型推力系数相比于均流可产生40%和20%的增加;而在桨叶严重空泡的重载状态,螺旋桨水动力随冰桨间距的变化不明显,桨叶的空泡效应减缓了冰阻塞效应的影响程度。 展开更多
关键词 螺旋桨 水动力性能 空泡水筒 冰阻塞逼近效应
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基于数字图像相关的水下螺旋桨三维变形测量 被引量：12
2
作者 潘济宇 张水强 +2 位作者 苏志龙 武珅 张东升 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期100-108,共9页
提出了一种基于三维数字图像相关(3D-DIC)技术的船用螺旋桨3D变形测量方法。测量系统由双目立体相机、闪光灯和同步装置组成,采用空泡水筒对螺旋桨进行加载。首先,用基于极线约束的自标定方法对系统的外部参数进行标定,以获得桨叶表面... 提出了一种基于三维数字图像相关(3D-DIC)技术的船用螺旋桨3D变形测量方法。测量系统由双目立体相机、闪光灯和同步装置组成,采用空泡水筒对螺旋桨进行加载。首先,用基于极线约束的自标定方法对系统的外部参数进行标定,以获得桨叶表面的3D位移分布。然后,对重构的桨毂部分进行点云配准,得到变形后螺旋桨叶根部点云的平移向量和旋转矩阵,以消除桨毂位置差异导致的刚体位移。最后,构建了空气-玻璃-水三种介质的折射光路,对3D重构的物点坐标进行折射修正,得到空泡水筒中桨叶的真实3D形貌。实验结果表明,用本方法对空泡水筒中螺旋桨的变形情况进行测量,可得到螺旋桨叶片在固定相位下的全场3D位移分布,为船用螺旋桨的变形测量提供了一种可行的非接触、全场测量方案。 展开更多
关键词 测量与计量 三维变形测量 数字图像相关 相机自标定 折射修正
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充液背腔板式水动力噪声消声器参数分析 被引量：9
3
作者 何涛 孙刚 +1 位作者 孙玉东 俞孟萨 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期459-469,共11页
弹性板式结构具有良好的消声性能,在低频宽带消声性能上有优于传统的共振腔式抗性或多孔吸声材料阻性被动消声器的潜力。文章计算分析了弹性板及其背腔几何和材料参数对消声器性能的影响。研究表明:弹性板一阶固有频率越低其低频消声性... 弹性板式结构具有良好的消声性能,在低频宽带消声性能上有优于传统的共振腔式抗性或多孔吸声材料阻性被动消声器的潜力。文章计算分析了弹性板及其背腔几何和材料参数对消声器性能的影响。研究表明:弹性板一阶固有频率越低其低频消声性能越好,因此应选择较大面积弹性板、低刚度质量比的弹性板材料;充液背腔对弹性板约束越小,弹性板弹性振动越强烈,板振动引起的声反射效果越好,因此空气背腔低频宽带消声性能优于充水背腔。在实现相同低频宽带消声性能的情况下,空气背腔尺寸相对于充水背腔更为紧凑,适用于消声器允许安装空间较小的环境。此外,通海水管路系统工作于不同水深条件,背腔充气压力应与管内背景压力持平;对不同充气压力下消声性能的计算对比显示:充气背腔消声器在大背景压力下仍能获得良好的低频宽带消声性能,且由于背腔空气附加质量影响低频消声性能略有提升。 展开更多
关键词 充液背腔 水动力噪声 板式消声器 参数分析
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基于三阶剪切形变理论的复合层合矩形板水下声辐射研究 被引量：4
4
作者 胡昊灏 高岩 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期620-627,共8页
以简化的三阶剪切形变理论为基础,由虚功原理建立了较厚复合层合矩形板水下振动与声辐射方程,通过Rayleigh-Ritz法求解系统方程。为了验证所给方法的正确性将计算结果与有限元法计算结果进行对比,并将三阶剪切形变理论(TSDT)所得声辐射... 以简化的三阶剪切形变理论为基础,由虚功原理建立了较厚复合层合矩形板水下振动与声辐射方程,通过Rayleigh-Ritz法求解系统方程。为了验证所给方法的正确性将计算结果与有限元法计算结果进行对比,并将三阶剪切形变理论(TSDT)所得声辐射解与一阶剪切形变理论(FSDT)计算结果进行对比,指出前者在计算复合层合板声辐射上的优势。最后通过改变杨氏模量,剪切模量,铺层厚度,纤维铺设角等参数,指出影响复合层合板声辐射的主要因素和分频段变化规律,可为水下典型结构声辐射预报和噪声控制提供参考。 展开更多
关键词 三阶剪切形变 复合层合板 声辐射 噪声控制
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弹性腔流激耦合共振及声辐射机理研究 被引量：4
5
作者 高岩 沈琪 俞孟萨 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期1036-1044,共9页
利用Elder空腔声学模型,分析了典型空腔腔口剪切振荡和刚性壁腔体声模态的频率特征。采用模态法建立了弹性壁腔体模态声阻抗计算模型,并计算分析了腔口剪切振荡与弹性腔体耦合的归一化声辐射函数。研究表明弹性壁提供的附加压缩性,降低... 利用Elder空腔声学模型,分析了典型空腔腔口剪切振荡和刚性壁腔体声模态的频率特征。采用模态法建立了弹性壁腔体模态声阻抗计算模型,并计算分析了腔口剪切振荡与弹性腔体耦合的归一化声辐射函数。研究表明弹性壁提供的附加压缩性,降低了空腔模态频率,增大了腔口剪切振荡与空腔模态耦合共振及强声辐射的可能性,并由试验验证了计算结果。 展开更多
关键词 空腔 剪切振荡 腔体声模态 耦合共振 声辐射
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船后螺旋桨空泡数值预报及试验对比(英文) 被引量：4
6
作者 刘登成 周伟新 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期233-242,共10页
文章研究了湍流模型对螺旋桨空泡计算结果的影响,结果表明常用的湍流模型均可较好地预报螺旋桨空泡形态。采用RANS求解器,结合SST k-ω湍流模型和Sauer空化模型,数值模拟了船后螺旋桨空泡。用对称面边界条件处理自由表面,滑移网格技术... 文章研究了湍流模型对螺旋桨空泡计算结果的影响,结果表明常用的湍流模型均可较好地预报螺旋桨空泡形态。采用RANS求解器,结合SST k-ω湍流模型和Sauer空化模型,数值模拟了船后螺旋桨空泡。用对称面边界条件处理自由表面,滑移网格技术处理螺旋桨旋转,时间步长为1°。螺旋桨空泡模拟结果与大型循环水槽试验结果进行了对比,虽然由于计算网格稀疏的原因没能捕捉到螺旋桨梢涡空泡,但螺旋桨空泡随空间角度的动态行为与试验观察结果吻合较好。 展开更多
关键词 空泡 螺旋桨 船体 数值预报
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大型集装箱船节能导轮设计研究 被引量：3
7
作者 翟树成 马艳 郑巢生 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期1-9,共9页
采用CFD方法开展了大型集装箱船前置预旋导轮参数优选工作。首先参考节能装置母型设计了大型集装箱船的节能导轮参数,并进行了初步建模和水动力评估。随后开展了节能导轮的优选工作,主要针对导叶攻角、导管长度和扩展角三个参数进行了... 采用CFD方法开展了大型集装箱船前置预旋导轮参数优选工作。首先参考节能装置母型设计了大型集装箱船的节能导轮参数,并进行了初步建模和水动力评估。随后开展了节能导轮的优选工作,主要针对导叶攻角、导管长度和扩展角三个参数进行了方案优选,对最终优选方案进行了评估,模型节能效果约为3%,并且预报实船节能效果约为4%,节能效果较好。通过流场分析可知,安装节能装置后,降低了螺旋桨引起的尾流旋转能量损失。项目研究可为大型集装箱船节能导轮设计参数选取提供参考。 展开更多
关键词 CFD 节能导轮 参数研究 节能
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波浪中过度加速度的非线性时域预报 被引量：2
8
作者 卜淑霞 顾民 +1 位作者 鲁江 魏泽 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期377-387,共11页
国际海事组织(IMO)船舶设计建造分委会(SDC)第4次会议把过度加速度稳性直接评估的制定提上议程。然而,如何准确预报和评估波浪中的过度加速度依然是一个亟待解决的问题。文章针对此挑战,采用三维时域混合源法进行了波浪中过度加速度的... 国际海事组织(IMO)船舶设计建造分委会(SDC)第4次会议把过度加速度稳性直接评估的制定提上议程。然而,如何准确预报和评估波浪中的过度加速度依然是一个亟待解决的问题。文章针对此挑战,采用三维时域混合源法进行了波浪中过度加速度的直接预报和评估。首先,采用三维时域混合源法,建立了波浪中船舶大幅横摇运动和船体任意位置处横向加速度的非线性时域预报方法;其次,以4000TEU集装箱船为研究对象,开展规则波和不规则波中的大幅运动模型试验,对计算方法进行验证;然后,对比分析了3DOF(垂荡—纵摇—横摇)和4DOF(横荡—垂荡—纵摇—横摇)耦合数学模型的计算精度;最后,分析了船体横向加速度的影响因素。研究表明,考虑横荡影响的4DOF数学模型计算精度较高;数值计算结果和模型试验结果吻合良好,证明文中建立的非线性时域方法可有效预报波浪中的过度加速度,可用于IMO过度加速度衡准的制定,也可为船舶设计提供评估手段。此外,文中还研究了IMO薄弱性衡准草案中中国和德国联合提出的加速度简化计算方法的适用性,证明该简化计算方法具有一定的保守性,符合衡准的要求,可用于过度加速度薄弱性衡准计算。 展开更多
关键词 三维时域混合源法 第二代完整稳性 IMO 4自由度耦合方程
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