【摘要】：近年來隨著“綠色船舶”概念的提出,經(jīng)濟(jì)壓力及法規(guī)要求使得人們?cè)诟纳拼巴七M(jìn)性能方面產(chǎn)生了很大的興趣。目前普遍采用安裝節(jié)能附體的方法來提高螺旋槳的推進(jìn)性能,安裝螺旋槳轂帽鰭是其中一種較為有效的方法。螺旋槳轂帽鰭的參數(shù)設(shè)計(jì)對(duì)其性能有很大的影響,因此對(duì)于轂帽鰭進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化具有十分重要的意義。但對(duì)于轂帽鰭的效果的研究又不能完全從敞水性能來進(jìn)行判斷,還需要考慮舵及船體對(duì)螺旋槳性能的影響。文章首先以KP505螺旋槳和KCS模型為研究對(duì)象進(jìn)行數(shù)值仿真,通過將數(shù)值計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)值進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)數(shù)值計(jì)算誤差均在5%以內(nèi),滿足數(shù)值計(jì)算的精度要求。針對(duì)船體阻力和螺旋槳敞水性能的計(jì)算均分別采用三套網(wǎng)格的方法進(jìn)行網(wǎng)格的無關(guān)性驗(yàn)證,從敞水性能、阻力、興波及伴流場(chǎng)等方面,進(jìn)一步的驗(yàn)證了數(shù)值計(jì)算方法的可行性及準(zhǔn)確性,同時(shí)對(duì)采用的計(jì)算方法和網(wǎng)格劃分方式進(jìn)行了闡述。采用模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法對(duì)螺旋槳轂帽鰭的作用機(jī)理進(jìn)行研究,對(duì)其流場(chǎng)特性進(jìn)行了深入的分析,進(jìn)而更加充分的了解其作用效果,著重分析了安裝轂帽鰭前后螺旋槳的力學(xué)特性、流場(chǎng)特性及轂帽鰭的消渦機(jī)理。在對(duì)其機(jī)理研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研究了螺旋槳參數(shù)變化對(duì)螺旋槳敞水性能的影響,主要研究了鰭板的高度、安裝角度、鰭板的長(zhǎng)度、安裝相位差等參數(shù)。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn),螺旋槳轂帽鰭的存在對(duì)螺旋槳后方的軸向、徑向和周向速度均有影響,相對(duì)的軸向速度受影響最大。研究的參數(shù)中鰭板的高度對(duì)螺旋槳的性能影響最為明顯,高度過高甚至?xí)霈F(xiàn)不利效果;安裝的相位差的選取主要取決于螺旋槳根渦的旋轉(zhuǎn)方向;安裝角選取在螺旋槳葉根處的角度附近為宜。對(duì)于螺旋槳轂帽鰭的研究只停留在敞水性能上是不足夠的,在參數(shù)優(yōu)化的基礎(chǔ)上對(duì)槳舵鰭、船槳鰭以及船槳舵鰭系統(tǒng)的性能進(jìn)行研究,分別研究了舵的安裝位置及船體自身對(duì)轂帽鰭作用效果的影響。研究發(fā)現(xiàn)舵的存在會(huì)導(dǎo)致轂帽鰭的作用效果相對(duì)降低;在船槳鰭及船槳舵鰭系統(tǒng)中安裝轂帽鰭對(duì)船體阻力影響較小,對(duì)螺旋槳推力有所提升,扭矩有所降低,節(jié)能效果明顯。
【圖文】：

ｎＳｅｎ［２２］等人對(duì)一艘阿芙拉型油輪進(jìn)行了模型試驗(yàn)和實(shí)船模型試驗(yàn)在節(jié)能方面有３．７％增長(zhǎng)。但對(duì)于其作用機(jī)理螺旋槳i柮擯⑶昂蟮牧鞒”浠醋鲅繡場(chǎng)ｅ義希紓校常蕕熱嗽冢停粒遙桑謂辛俗芭湓諑菪昂蠓降攆泵擯⒅饕椒ㄎ捎茫校桑旨際醵月菪昂罅鞒⊥瓿剎飭�，茰O俁然嵊忻饗越檔停甭菪靶閱芎涂棧桓納�。辶x希幔椋恚椋恚郟玻矗蕕熱搜芯苛順叨刃вΦ攆泵擯⒍月菪俺ㄋ苑椒ㄎ浣倉朱泵擯⒆魑芯慷韻�，使用数謱�(dǎo)撲愕募攏�，哉庉旋桨后窐獪孓k泵擯⒅蠖雜諑菪俺ㄋ遠(yuǎn)員確⑾衷諶叨卻罄著凳刺攏菪俺ㄋ閱艿摹５髡叨雜諑菪辦泵擯⒆饔沒砦唇醒芯�，峨s詰牧鞒”浠醋鏨釗胙芯俊ｅ義希螅螅幔鑠澹牽瑁幔螅螅澹恚椋校煊胨難ü褂妹嬖ǖ氖侄畏治

本文編號(hào)：2599573