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螺旋桨-舵球-扭曲舵一体化节能设计
| 论文题名： | 螺旋桨-舵球-扭曲舵一体化节能设计 |
| 关键词： | 船舶推进;螺旋桨尾流;舵体结构;船舶设计 |
| 摘要： | 组合式水动力节能附体推进装置是一类新型的节能装置，该类装置有效利用多个水动力节能附体装置间有利的相互干扰，其节能效果往往大于单个节能装置。螺旋桨-舵球-扭曲舵新型推进系统就是其中之一。该装置通过优化桨舵之间的干扰以达到节能的目的。该新型推进装置通过加装舵球，改善螺旋桨尾流场，提高螺旋桨推进效率；将方向舵的前缘设计成扭曲状，增加舵的附加推力，以回收螺旋桨将尾涡中的能量。螺旋桨-舵球-扭曲舵新型推进装置通过对舵的合理改装，提高桨舵系统的水动力性能，同时保证了船舶操纵性需求，是一种成本低廉，节能效果显著的推进系统。 本研究主要内容包括：⑴确定原型桨-舵系统，并在此基础上加装舵球形成原型桨-舵球-常规舵系统，然后探究了舵厚比与舵球和螺旋桨的直径比对桨-舵球-常规舵系统水动力性能的影响，将计算值与原型桨舵系统以及原型桨-舵球-常规舵系统水动力性能做对比，对原型桨-舵球-常规舵系统进行优化设计；基于势流理论探讨了以最大附加推力为目的的扭曲舵设计原理，形成了螺旋桨-舵球-扭曲舵推进系统，计算螺旋桨桨-舵球-扭曲舵系统整体水动力性，并将计算结果与优化后的桨-舵球-扭曲舵系统整体水动力性能做对比，验证扭曲舵设计的合理性。⑵计算某KCS船船艉的伴流分数(只考虑轴向伴流)及其分布，然后按照(1)的思路确定原型螺旋桨-舵系统和螺旋桨-舵球-舵系统，并以系统推进效率最大化为目标，探究了舵厚度比与舵球和螺旋桨的直径比系统水动力性能的影响，并以此对原型螺旋桨-舵球-常规舵进行优化节能设计；在此基础上，考虑轴向伴流分数，以增加舵的附加推力为目标，对舵进行扭曲设计，形成螺旋桨-舵球-扭曲舵系统，并计算该系统的整体水动力性能，并将计算结果与优化后的螺旋桨-舵球-常规舵系统水动力性能进行比较，验证扭曲舵设计的合理性。 |
| 作者： | 魏润平 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 常欣;范金平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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