附鳍吊舱推进器的水动力性能分析

为了分析鳍对吊舱推进器水动力性能的影响,用基于速度势的低阶面元法预报附鳍吊舱推进器的定常水动力性能.螺旋桨和吊舱及鳍之间的相互影响通过迭代计算来处理,螺旋桨的诱导速度及吊舱和鳍的诱导速度均进行周向平均.采用关于扰动速度势的基本积分微分方程,并采用双曲面形状的面元以消除面元间的缝隙.Newton-Raphson迭代过程被用来在桨叶随边满足压力Kutta条件.用柳泽(Yanagizawa)方法求得物体表面的速度分布.计算了无鳍、单鳍和双鳍拖式吊舱推进器的水动力性能.计算结果表明,鳍可以回收螺旋桨尾流的旋转能量,使附鳍吊舱推进器的水动力性能提高,双鳍时效率最高,单鳍次之,无鳍最低.     

预报船体脉动压力的几种数值方法

研究螺旋桨空泡及其诱导的船体脉动压力的预报方法,对于减小其引起的船尾振动和辐射噪声是极其重要的.用螺旋桨非定常空泡的预报结果,在桨叶湿表面、空泡表面和尾涡面上布置强度已经求得的源和偶极子,用面元法计算得到无限流场中空泡螺旋桨诱导的速度势,进而求出船体表面的脉动压力.该方法还考虑了真实船体表面形状和自由液面条件,船体表面通过分布其上的奇点来模拟,通过映像法来考虑自由液面的影响.重点分析了船体表面上不同的奇点分布形式以及相应控制方程的区别,对几种方法的数值计算结果进行了比较,结果证明几种不同的数值方法计算得到的结果相差不大,可以任选一种计算公式进行计算.对一吊舱船的脉动压力进行了预报,并同模型试验结果进行了比较,两者有较好的一致性.     

带螺旋桨负载的永磁电机DTC-SVM研究

在分析电力推进船舶中推进电机-永磁同步电机（PMSM）的数学模型的基础上,提出直接转矩控制空间电压矢量调制（DTC-SVM）方法,并在MATLAB／Simulink环境下建立了永磁电机DTC-SVM仿真模型。最后,结合电力推进系统中螺旋桨负载特性对推进电机的调速性能进行了仿真。结果表明,永磁电机DTC-SVM较传统的DTC转矩脉动大幅减小,且起动加速过程有良好的响应特性。     

基于嵌入式的智能流速仪研制

流速仪为水工筑建设计提供准确的江河的流速值,随着应用需求的增加,原有的8位单片机控制系统不能完全满足现代水文测量的需要。本文研制了一种旋桨式传感器的智能流速仪,以AT91SAM9261为微处理器,采用CPLD芯片为流速数据采集接口,配以TFT-LCD显示屏,移植uClinux实时操作系统,具有测周、计数、双向测速等多种测量方式,可实现16个通道同步独立检测。系统测量方式灵活,测量时间短,测量精度高,稳定可靠等特点,广泛用于水文检验部门和科研设计院等单位。     

基于LSSVM的VVP推力系数预报

针对神经网络存在结构较难确定、训练易陷入局部最优以及容易过学习等问题和标准SVM训练速度较慢等问题,提出最小二乘支持向量机算法,最小二乘支持向量机算法(LS-SVM)具有比其他非线性函数逼近方法具有更强的泛化能力;并且LS-SVM采用径向基核函数,得到LSSVM模型的待定参数比标准支持向量机少,仅为2个.将最小二乘支持...     

计及自由面兴波和螺旋桨非定常旋转效应的集装箱船舶绕流场计算研究

该文以商用软件FLUENT为平台,以KCS算例为对象,进行了计及自由面和螺旋桨非定常旋转效应的计算。考察了时间步长、自由面是否固化、湍流模式和网格数量、计算策略对计算结果的影响,确定了工程适用的计算方法,并应用于9000TEU集装箱船舶,与试验结果比较,吻合良好。     

大型船用螺旋桨桨毂粗加工刀具路径规划研究

针对大型船用螺旋桨毛坯余量较大,相邻桨叶间存在重叠区,现有加工方法吊装复杂、需要二次装夹且叶根桨毂加工周期长等问题,提出了一种多轴对称加工叶根桨毂方案,并依据加工方案,应用定轴加工方法研究桨毂粗加工刀具路径规划.根据桨毂曲面特征,计算走刀行距与步长;基于定向包围盒(Oriented Bounding Box,OBB)干...     

Development of surrogate models for the prediction of the flow around an aircraft propeller

In the present work, the derivation of two surrogate models (SMs) for modelling the flow around a propeller for small aircrafts is presented. Both methodologies use derived functions based on computations with the detailed propeller geometry. The computations were performed using k–ω shear stress transport for modelling turbulence. In the SMs, the modelling of the propeller was performed in a computational domain of disk-like geometry, where source terms were introduced in the momentum equations. In the first SM, the source terms were polynomial functions of swirl and thrust, mainly related to the propeller radius. In the second SM, regression analysis was used to correlate the source terms with the velocity distribution through the propeller. The proposed SMs achieved faster convergence, in relation to the detail model, by providing also results closer to the available operational data. The regression-based model was the most accurate and required less computational time for convergence.     

装有全方向推进器的潜艇的运动仿真

为研究全方向推进器在潜艇上的应用,对水下潜器进行了受力的分析.给出水下潜器六自由度运动的操纵性方程.为了简化程序中的运算,将水下潜器的6个自由度的运动方程通过Matlab解算转换为矩阵形式.考虑了水下潜器的运动环境的的影响.分别分析了尾部安装1个全方向推进器和首尾各安装1个全方向推进器时所产生的推力.完成2种情况下的水下潜器六自由度的运动仿真系统.该仿真系统采用一种普遍实用的数学模型,考虑了非线性的水动力,精度较高,适用于一般类型的水下潜器,对研究全方向推进器水动力性能及其在水下潜器上的应用有很大现实意义.     

螺旋桨性能计算的B样条网格面元法研究

螺旋桨水动力性能的准确预报对避免不良设计所带来振动和噪声,改善螺旋桨性能有着重要的意义.应用低阶速度势面元法建立了预报船舶螺旋桨水动力性能的数值方法,重点对桨叶随边和尾涡面进行研究.鉴于传统网格划分方法的不足,根据螺旋桨表面流场特性,采用B样条网格划分方法对桨叶表面单元进行剖分.文中对原有的等压库塔条件形式进行了改进,在考虑横流影响的前提下,满足随边荷载为零的条件.对计算结果与试验结果进行比较分析,表明将基于B样条的网格划分方法应用于已有的面元法程序中,能够很好地改善计算结果的精度.