船舶節(jié)能裝置水動力性能數(shù)值仿真分析
發(fā)布時間:2021-01-09 07:03
隨著燃油價格上漲、船舶能效設(shè)計指數(shù)(EEDI)、船舶能效營運指數(shù)(EEOI)執(zhí)行時間表的出臺,對船舶節(jié)能技術(shù)研究迫在眉睫。水動力節(jié)能裝置因低成本、高收益、易安裝等優(yōu)勢多被研究者用于新舊船改造,且取得一定的成效。為提高附加水動力裝置的節(jié)能效果,通常將節(jié)能裝置組合使用,不斷優(yōu)化影響組合系統(tǒng)節(jié)能效率的參數(shù),以達(dá)到減少船舶運行阻力的最優(yōu)目標(biāo)。計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與普及,使得計算流體力學(xué)(CFD)技術(shù)得到迅猛發(fā)展,CFD軟件對于解決流體流動、傳熱問題等起到重要的作用。本文以提高M(jìn)PV22000多用途散貨船的運行效率、減小船舶阻力、減少能源損耗為目標(biāo),對節(jié)能裝置舵、舵球鰭進(jìn)行研究。首先,運用CFD軟件對螺旋槳的敞水性能進(jìn)行計算,并將計算結(jié)果與HSVA水池試驗值進(jìn)行對比分析,結(jié)果顯示兩者的吻合度較高,驗證了數(shù)值計算的準(zhǔn)確性;另外,根據(jù)實際情況,螺旋槳和舵通常配合使用,分析發(fā)現(xiàn)舵有利于減小因螺旋槳旋轉(zhuǎn)而造成的能量損失,提高槳的助推力,但由于舵的存在擾亂了槳后流場,從而導(dǎo)致槳-舵系統(tǒng)的節(jié)能效果不佳。其次,為了改善槳-舵系統(tǒng)節(jié)能效率,考慮在舵上安裝舵球和舵球式推力鰭裝置,研究舵球直徑、舵球形狀、鰭安裝角度等設(shè)...
【文章來源】:浙江海洋大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
塊網(wǎng)格拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
將生成好的槳葉模型導(dǎo)入 ICEM 中并槳葉葉梢做平滑處理,以便得到高質(zhì)量的網(wǎng)格,具體的模型如圖3.1-3.4 所示。圖 3.1 槳葉曲線 圖 3.2 生成槳葉曲面Fig.3.1 Curve of blade Fig.3.2 Blade surface圖 3.3 槳葉曲面線框 圖 3.4 螺旋槳的三維模型Fig.3.3 Blade surface wire frame Fig.3.4 Three-dimensional model of the propeller
船舶節(jié)能裝置水動力性能數(shù)值仿真分析表 3.1 No.2987 螺旋槳主要參數(shù)Tab3.1 Main dimension parameters of No.2987 propeller槳葉數(shù) 直徑 轂徑比 盤面比 轉(zhuǎn)速 側(cè)斜 NZ D(m) XH ARE N(rev/s) QM(deg) X4 0.258 0.147 0.522 10 0 本文選用 CATIA 軟件和 ICEM 軟件共同完成螺旋槳三維立體模型的搭首先,將槳葉形狀參數(shù)導(dǎo)入到三維建模軟件 CATIA 中,利用掃掠功能將切維型點、線和葉根、葉梢處的點、線變換形成三維螺旋槳葉,對已生成的螺槳葉曲面做相關(guān)處理,輸出保存為特定格式的文件;其次,將生成好的槳葉導(dǎo)入 ICEM 中并槳葉葉梢做平滑處理,以便得到高質(zhì)量的網(wǎng)格,具體的模型3.1-3.4 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]扭曲舵設(shè)計及性能分析[J]. 王友乾,葉金銘,王威. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(交通科學(xué)與工程版). 2017(01)
[2]槳舵組合式節(jié)能推進(jìn)器設(shè)計及水動力性能驗證[J]. 陳楊科,何苗,姜治芳,解學(xué)參,楊向暉. 中國艦船研究. 2015(03)
[3]船舶附加水動力組合節(jié)能技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 郭春雨,趙慶新,吳鐵成,鄧銳. 艦船科學(xué)技術(shù). 2014(04)
[4]附體節(jié)能技術(shù)試驗研究[J]. 陳順懷,陳雷強,馬雷,王麗錚,王德恂. 中國造船. 2014(01)
[5]艏艉線型優(yōu)化對船舶阻力性能的影響[J]. 王超,何苗,王偉,熊鷹,黃勝. 中國海洋大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(04)
[6]CFD敞水螺旋槳性能計算分析[J]. 繆宇躍,孫江龍. 中國艦船研究. 2011(05)
[7]船舶螺旋槳螺距及拱度的優(yōu)化設(shè)計研究[J]. 趙威,楊晨俊. 中國造船. 2010(01)
[8]基于滑移網(wǎng)格技術(shù)的船槳相互干擾研究[J]. 沈海龍,蘇玉民. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報. 2010(01)
[9]超淺吃水肥大船舶首部線型優(yōu)化[J]. 馮大奎,葉恒奎,楊向暉,張志國,陶先世. 中國造船. 2009(03)
[10]各種湍流模型在FLUENT中的應(yīng)用[J]. 張志偉,劉建軍. 河北水利. 2008(10)
博士論文
[1]一體化節(jié)能推進(jìn)裝置的構(gòu)型設(shè)計及水動力性能預(yù)報[D]. 何苗.哈爾濱工程大學(xué) 2012
碩士論文
[1]MPV22000散貨船水動力性能分析[D]. 程枳寧.浙江海洋大學(xué) 2017
[2]船—槳—舵全耦合流場的數(shù)值預(yù)報及節(jié)能裝置設(shè)計[D]. 莊麗帆.江蘇科技大學(xué) 2016
[3]基于CFD的高速艦船阻力與尾部伴流場的數(shù)值模擬[D]. 周芃.中國艦船研究院 2013
[4]微氣泡減阻數(shù)值模擬及其機(jī)理分析[D]. 魏艷.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[5]波浪中船舶微氣泡減阻數(shù)值模擬[D]. 王妍.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[6]船舶螺旋槳敞水性能CFD模擬[D]. 付頤鑫.大連海事大學(xué) 2012
[7]船舶CFD網(wǎng)格自動生成技術(shù)的開發(fā)及其應(yīng)用[D]. 張振江.上海交通大學(xué) 2011
[8]槳后舵球鰭組合節(jié)能裝置理論研究[D]. 劉業(yè)寶.哈爾濱工程大學(xué) 2011
[9]船舶微氣泡減阻機(jī)理研究[D]. 李勇.哈爾濱工程大學(xué) 2011
[10]帶有舵球式推力鰭的船用舵水動力性能研究[D]. 胡文婷.哈爾濱工程大學(xué) 2011
本文編號:2966189
【文章來源】:浙江海洋大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
塊網(wǎng)格拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
將生成好的槳葉模型導(dǎo)入 ICEM 中并槳葉葉梢做平滑處理,以便得到高質(zhì)量的網(wǎng)格,具體的模型如圖3.1-3.4 所示。圖 3.1 槳葉曲線 圖 3.2 生成槳葉曲面Fig.3.1 Curve of blade Fig.3.2 Blade surface圖 3.3 槳葉曲面線框 圖 3.4 螺旋槳的三維模型Fig.3.3 Blade surface wire frame Fig.3.4 Three-dimensional model of the propeller
船舶節(jié)能裝置水動力性能數(shù)值仿真分析表 3.1 No.2987 螺旋槳主要參數(shù)Tab3.1 Main dimension parameters of No.2987 propeller槳葉數(shù) 直徑 轂徑比 盤面比 轉(zhuǎn)速 側(cè)斜 NZ D(m) XH ARE N(rev/s) QM(deg) X4 0.258 0.147 0.522 10 0 本文選用 CATIA 軟件和 ICEM 軟件共同完成螺旋槳三維立體模型的搭首先,將槳葉形狀參數(shù)導(dǎo)入到三維建模軟件 CATIA 中,利用掃掠功能將切維型點、線和葉根、葉梢處的點、線變換形成三維螺旋槳葉,對已生成的螺槳葉曲面做相關(guān)處理,輸出保存為特定格式的文件;其次,將生成好的槳葉導(dǎo)入 ICEM 中并槳葉葉梢做平滑處理,以便得到高質(zhì)量的網(wǎng)格,具體的模型3.1-3.4 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[6]CFD敞水螺旋槳性能計算分析[J]. 繆宇躍,孫江龍. 中國艦船研究. 2011(05)
[7]船舶螺旋槳螺距及拱度的優(yōu)化設(shè)計研究[J]. 趙威,楊晨俊. 中國造船. 2010(01)
[8]基于滑移網(wǎng)格技術(shù)的船槳相互干擾研究[J]. 沈海龍,蘇玉民. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報. 2010(01)
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博士論文
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碩士論文
[1]MPV22000散貨船水動力性能分析[D]. 程枳寧.浙江海洋大學(xué) 2017
[2]船—槳—舵全耦合流場的數(shù)值預(yù)報及節(jié)能裝置設(shè)計[D]. 莊麗帆.江蘇科技大學(xué) 2016
[3]基于CFD的高速艦船阻力與尾部伴流場的數(shù)值模擬[D]. 周芃.中國艦船研究院 2013
[4]微氣泡減阻數(shù)值模擬及其機(jī)理分析[D]. 魏艷.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[5]波浪中船舶微氣泡減阻數(shù)值模擬[D]. 王妍.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[6]船舶螺旋槳敞水性能CFD模擬[D]. 付頤鑫.大連海事大學(xué) 2012
[7]船舶CFD網(wǎng)格自動生成技術(shù)的開發(fā)及其應(yīng)用[D]. 張振江.上海交通大學(xué) 2011
[8]槳后舵球鰭組合節(jié)能裝置理論研究[D]. 劉業(yè)寶.哈爾濱工程大學(xué) 2011
[9]船舶微氣泡減阻機(jī)理研究[D]. 李勇.哈爾濱工程大學(xué) 2011
[10]帶有舵球式推力鰭的船用舵水動力性能研究[D]. 胡文婷.哈爾濱工程大學(xué) 2011
本文編號:2966189
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