吊艙推進(jìn)器敞水推進(jìn)性能研究.pdf

1、專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文吊艙推進(jìn)器敞水推進(jìn)性能研究ResearchonOpenwaterPropulsionperformanceofPODpropeller學(xué)號(hào)：31208020完成日期：壟Q!壘生墨旦大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文摘要吊艙推進(jìn)器越來越受到人們的關(guān)注，已逐漸應(yīng)用在各個(gè)工程領(lǐng)域的船舶推進(jìn)系統(tǒng)上。吊艙推進(jìn)器相比于傳統(tǒng)推進(jìn)器具有眾多優(yōu)點(diǎn)：吊艙推進(jìn)器采用電力推進(jìn)

2、系統(tǒng)，避免了傳統(tǒng)機(jī)械式能量傳遞的方式；節(jié)省了艙室空間，有利于艙室的布置和優(yōu)化；并且可以使船尾型線的設(shè)計(jì)約束減小，增大船型效率；此外，吊艙推進(jìn)器成功地將推進(jìn)與操縱集于一體，可以按任意角度進(jìn)行偏轉(zhuǎn)操縱，大大提高了其操縱的靈活性。吊艙推進(jìn)器的推進(jìn)性能決定船舶的直航速度和回轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)性，所以對于其水動(dòng)力性能有必要加以深入研究。吊艙推進(jìn)器主要有三種形式，本文研究雙槳式吊艙推進(jìn)器的水動(dòng)力性能。首先研究吊艙推進(jìn)器上單槳的敞水推進(jìn)性能，基于CFD方法計(jì)算了

3、其上單槳的敞水性征曲線，并與試驗(yàn)結(jié)果相比較，驗(yàn)證了CFD方法計(jì)算的準(zhǔn)確性。通過壓力云圖從微觀上分析其壓力特性，與計(jì)算所得宏觀表征一致。進(jìn)一步使用渦粘模型下的五種兩方程湍流模型計(jì)算螺旋槳敞水推進(jìn)性能，并分別比較推力、轉(zhuǎn)矩和敞水推進(jìn)效率，分析不同湍流模型的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇了SSTk緲模型作為本文計(jì)算的湍流模型。其次，對吊艙推進(jìn)器進(jìn)行整體水動(dòng)力性能計(jì)算，得到吊艙推進(jìn)器敞水性征曲線。將吊艙推進(jìn)器與螺旋槳的敞水推進(jìn)性能進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)吊艙推進(jìn)器相比于螺

4、旋槳的推力與轉(zhuǎn)矩均得到提升，而敞水推進(jìn)效率有所下降，說明吊艙推進(jìn)器的轉(zhuǎn)矩比推力提升得更快。吊艙推進(jìn)器在進(jìn)行回轉(zhuǎn)操縱時(shí)處于非設(shè)計(jì)工況，水動(dòng)力性能會(huì)發(fā)生劇烈變化。本文研究其在回轉(zhuǎn)狀態(tài)下的水動(dòng)力性能，分別計(jì)算偏轉(zhuǎn)角度為10。、20。、30。、40。的推力系數(shù)島、轉(zhuǎn)矩系數(shù)如、敞水推進(jìn)效率刁。研究發(fā)現(xiàn)，偏轉(zhuǎn)角度越大，推力與轉(zhuǎn)矩越大。在小角度偏轉(zhuǎn)時(shí)，敞水推進(jìn)效率變??；在大角度偏轉(zhuǎn)時(shí)，敞水推進(jìn)效率逐漸有所回升。并且高進(jìn)速可以放大由偏轉(zhuǎn)所引起的水動(dòng)力性