【摘要】：隨著全球貿(mào)易一體化進(jìn)程的不斷加快,船舶作為主要的海上運(yùn)輸工具將發(fā)揮越來越重要的作用,伴隨而產(chǎn)生的礦物能源消耗過大問題,溫室氣體排放問題變得越來越顯著。EEDI指數(shù)的強(qiáng)制執(zhí)行等船舶節(jié)能減排要求給行業(yè)帶來了機(jī)遇與挑戰(zhàn)。本文對一種新型的水動力節(jié)能裝置消渦輪進(jìn)行機(jī)理分析和節(jié)能效果的評估。首先,建立了消渦輪節(jié)能效果CFD數(shù)值評估方法,并進(jìn)行了驗(yàn)證,然后對該螺旋槳配消渦輪后的節(jié)能效果進(jìn)行了數(shù)值評估。并從受力和流場兩個角度對消渦輪節(jié)能機(jī)理進(jìn)行了分析。相比常規(guī)轂帽,消渦輪后方軸向速度提高,速度虧損減小,因此消渦輪產(chǎn)生的阻力減小,總體推力提高;消渦輪能夠減弱槳后方的轂渦,減小切向速度,使得整體的扭矩有所下降,得出結(jié)論消渦輪具有節(jié)能效果。其次,對于消渦輪的參數(shù),包括消渦輪直徑、消渦輪長度、消渦輪導(dǎo)管長度、消渦輪錐度對消渦輪節(jié)能效果的影響進(jìn)行了分析,為以后消渦輪的設(shè)計(jì)提供參考。在參數(shù)影響分析的基礎(chǔ)上,確定了兩個消渦輪方案,在空泡水筒中進(jìn)行了水動力試驗(yàn),并驗(yàn)證了CFD數(shù)值方法的準(zhǔn)確性。在試驗(yàn)中,還運(yùn)用LDV以及PIV對消渦輪后方的流場進(jìn)行了測量,既對CFD計(jì)算流場進(jìn)行了驗(yàn)證,又能夠進(jìn)一步證實(shí)其節(jié)能機(jī)理。最后,對消渦輪和消渦鰭兩種節(jié)能裝置的節(jié)能效果以及機(jī)理進(jìn)行了對比分析
【圖文】：

越 來 越 頻 繁， 船 舶 行 業(yè)的 快 速 發(fā)展 為 全球 一體 化 做出 了貢 獻(xiàn) 。然 而能 源 ， 并 且燃 燒 礦 物 燃料 時 的 排放 會 對環(huán) 境產(chǎn) 生 影響 ，能 源 消耗 牽排 放 影 響 到人 類 生 活 以至 生 存 ，兩 方 面都 是刻 不 容緩 需要 解 決的 問 技術(shù) 已 成為 世 界各 國 研 究的 一 個重 要 課題 。 我 國水 運(yùn)能 源 消耗 隨 時間 變 化曲 線 (W a n g , 2 0 14 ) ,可 以看 到 我國 水 運(yùn)行 ， 因 此 水 運(yùn)領(lǐng) 域 具 有 很大 的 節(jié) 能空 間 。另 一方 面 環(huán)境 污染 日 益嚴(yán) 重海 事 組 織 采取 了 很 多 措施 來 控 制船 舶 造成 的環(huán) 境 危害 。其 中 對船 舶 效 設(shè) 計(jì) 指 數(shù) EE D I 的 提 出 ， 其 規(guī) 定 20 13 年 1 月 1 日 以 后 開 工 的 4 行 EE D I 指 數(shù) 的 計(jì) 算 ， 并 滿 足 相 應(yīng) 的 能 效 要 求 （ 要 求 的 EE D I ）。 而段 ，，要 求 的 EE D I 每 五年 就 要降 低 10 % - 1 5% 。 只 有 滿足 該 要求 的 船 線 上 航 行 。 中 國 有 6 3% 散 貨 船 的 EE D I 指 數(shù) 大 于 基 線 ; 57 % 集過 基 線 （魏 錦 芳 ， 20 1 0 ）。因 此， 我 國船 舶 節(jié) 能減 排 有巨 大的 需 求

中國 艦 船研 究 院碩 士 學(xué) 位論 文 貨船 和 VL C C 上 兩種 船 型 上的 設(shè) 計(jì) 工況 點(diǎn) 進(jìn) 行 對 轉(zhuǎn) 槳的 設(shè) 計(jì) 以及 性 能預(yù) 報工 作 。 計(jì) 及 尾 渦 的建 模 ， 因此 應(yīng) 用勢 流方 法 在準(zhǔn) 確學(xué) 者 通過 CF D 方 法 對對 轉(zhuǎn) 槳的 性能 等 進(jìn) 行 行 了對 轉(zhuǎn) 槳的 非定 常 計(jì)算 ， 因?yàn)?非 定 常 計(jì)于 推力 、扭 矩 的 預(yù) 報上 要 比基 于 M RF （ 多應(yīng) 用 CF D 研究 對 轉(zhuǎn)槳 的 非定 常性 能 變 得 越等 問 題進(jìn) 行 深入 研 究 。 傳 統(tǒng) 的 推 進(jìn)系 統(tǒng) 結(jié) 合在 一 起形 成了 一 種 新 轉(zhuǎn) 系 統(tǒng) 克 服 了 普 通 對 轉(zhuǎn) 槳 軸 系 結(jié) 構(gòu) 復(fù) 雜 的能 效果 經(jīng) 實(shí)船 驗(yàn) 證 可 達(dá)到 1 0% ~1 5 %（ Ue
【學(xué)位授予單位】：中國艦船研究院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U676.3

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 黃勝;王超;王詩洋;;不同湍流模型在螺旋槳水動力性能計(jì)算中的應(yīng)用與比較[J];哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報;2009年05期

2 李廣年;張軍;張國平;陸林章;;大型水洞中螺旋槳尾流場PIV測試研究[J];空氣動力學(xué)學(xué)報;2010年05期

3 李廣年;;基于LDV技術(shù)的螺旋槳尾渦測試[J];實(shí)驗(yàn)流體力學(xué);2010年04期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 劉業(yè)寶;槳后舵球鰭組合節(jié)能裝置理論研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

本文編號：2577135