螺旋槳-舵球-扭曲舵一體化節(jié)能設(shè)計.pdf

1、組合式水動力節(jié)能附體推進裝置是一類新型的節(jié)能裝置，該類裝置有效利用多個水動力節(jié)能附體裝置間有利的相互干擾，其節(jié)能效果往往大于單個節(jié)能裝置。螺旋槳-舵球-扭曲舵新型推進系統(tǒng)就是其中之一。該裝置通過優(yōu)化槳舵之間的干擾以達到節(jié)能的目的。該新型推進裝置通過加裝舵球，改善螺旋槳尾流場，提高螺旋槳推進效率；將方向舵的前緣設(shè)計成扭曲狀，增加舵的附加推力，以回收螺旋槳將尾渦中的能量。螺旋槳-舵球-扭曲舵新型推進裝置通過對舵的合理改裝，提高槳舵系統(tǒng)的水動

2、力性能，同時保證了船舶操縱性需求，是一種成本低廉，節(jié)能效果顯著的推進系統(tǒng)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴確定原型槳-舵系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上加裝舵球形成原型槳-舵球-常規(guī)舵系統(tǒng)，然后探究了舵厚比與舵球和螺旋槳的直徑比對槳-舵球-常規(guī)舵系統(tǒng)水動力性能的影響，將計算值與原型槳舵系統(tǒng)以及原型槳-舵球-常規(guī)舵系統(tǒng)水動力性能做對比，對原型槳-舵球-常規(guī)舵系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計；基于勢流理論探討了以最大附加推力為目的的扭曲舵設(shè)計原理，形成了螺旋槳-舵球-

3、扭曲舵推進系統(tǒng)，計算螺旋槳槳-舵球-扭曲舵系統(tǒng)整體水動力性，并將計算結(jié)果與優(yōu)化后的槳-舵球-扭曲舵系統(tǒng)整體水動力性能做對比，驗證扭曲舵設(shè)計的合理性。⑵計算某KCS船船艉的伴流分數(shù)(只考慮軸向伴流)及其分布，然后按照(1)的思路確定原型螺旋槳-舵系統(tǒng)和螺旋槳-舵球-舵系統(tǒng)，并以系統(tǒng)推進效率最大化為目標(biāo)，探究了舵厚度比與舵球和螺旋槳的直徑比系統(tǒng)水動力性能的影響，并以此對原型螺旋槳-舵球-常規(guī)舵進行優(yōu)化節(jié)能設(shè)計；在此基礎(chǔ)上，考慮軸向伴流分數(shù)，