動(dòng)力定位用導(dǎo)管螺旋槳水動(dòng)力優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、配置導(dǎo)管的吊艙型推進(jìn)器，結(jié)合導(dǎo)管槳的性能優(yōu)點(diǎn)與現(xiàn)代船電推進(jìn)器的最新發(fā)展，應(yīng)用前景十分看好。配置導(dǎo)管的吊艙推進(jìn)器，在高速航行時(shí)，其效率會(huì)大幅下降，為此，增加可伸縮全回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，高速航行時(shí)，可收起主要起定位作用的推進(jìn)器，以滿足動(dòng)力定位作業(yè)與一般航行減阻需求?；诖朔N考慮，振華重工在動(dòng)力定位用大功率推進(jìn)器設(shè)計(jì)中，都采用了可伸縮全回轉(zhuǎn)導(dǎo)管螺旋槳型式，其驅(qū)動(dòng)方式主要有電機(jī)直驅(qū)的吊艙型，以及傳統(tǒng)齒輪傳動(dòng)的L型或Z型。
　　 振華重工目前的推進(jìn)

2、器水下部分的設(shè)計(jì)方法，主要為基于傳統(tǒng)圖譜法，結(jié)合CFD與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方式實(shí)現(xiàn)。這種設(shè)計(jì)方法，未能充分考慮導(dǎo)管、支柱、槳轂以及導(dǎo)管支架之間復(fù)雜的水動(dòng)力交互作用，而實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文針對(duì)此類推進(jìn)器的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，基于勢(shì)流理論，研究實(shí)現(xiàn)僅考慮導(dǎo)管、槳轂和槳葉的導(dǎo)管螺旋槳優(yōu)化設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方法，為更進(jìn)一步，實(shí)現(xiàn)全面考慮導(dǎo)管、支柱、槳轂以及導(dǎo)管支架水動(dòng)力影響的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法探討可行的設(shè)計(jì)方法。
　　 首先，全面分析了推進(jìn)器水動(dòng)力優(yōu)化問(wèn)題的數(shù)學(xué)本質(zhì)

3、，將其歸納為一類多目標(biāo)優(yōu)化求解問(wèn)題，在剖析此類問(wèn)題數(shù)學(xué)模型特點(diǎn)，及其一般求解方法的缺陷基礎(chǔ)上，分析多目標(biāo)決策方法的基本原理，提出并證明積式?jīng)Q策方法的可行性，構(gòu)造基于外點(diǎn)罰函數(shù)法的商式約束處理方法。針對(duì)積式?jīng)Q策約束優(yōu)化模型中，目標(biāo)函數(shù)復(fù)雜非線性對(duì)優(yōu)化算法求解能力提出較高要求，設(shè)計(jì)并驗(yàn)證了所提高斯巡游粒子群優(yōu)化(GaussianRoveringParticalSwarmOptimiztion，GR-PSO)算法的求解能力，為后續(xù)具體研究奠定