船舶作為航運(yùn)業(yè)中的運(yùn)載量最大的交通工具,其航行性能與營運(yùn)成本一直受到國際社會(huì)的廣泛關(guān)注,而船舶動(dòng)力的推進(jìn)系統(tǒng)不僅對(duì)航行性能產(chǎn)生重大影響,而且也與營運(yùn)經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)。隨著現(xiàn)代船舶性能標(biāo)準(zhǔn)的逐漸提高,吊艙推進(jìn)器作為新型的推進(jìn)系統(tǒng)之一,憑借其特性和出色的表現(xiàn)在商業(yè)領(lǐng)域獲得了較大的成功。吊艙推進(jìn)器的推進(jìn)形式完全不同于傳統(tǒng)的螺旋槳,吊艙推進(jìn)器集船舶推進(jìn)和操縱裝置為一體,可做360°旋轉(zhuǎn),在任意方向上提供最大推力。但由于吊艙的存在,一定程度上改變了螺旋槳原本的尾流情況,尾流和吊艙之間的相互作用更是影響了推進(jìn)器的整體性能。因此進(jìn)行吊艙推進(jìn)器水動(dòng)力特性分析與節(jié)能裝置設(shè)計(jì),對(duì)改善船舶的推進(jìn)性能及操縱性具有重要意義,也能夠?yàn)楣こ虒?shí)際中吊艙推進(jìn)器的設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供一定的參考意義�；贔INE/Marine軟件對(duì)吊艙推進(jìn)器進(jìn)行實(shí)尺度的數(shù)值模擬,著重考慮了吊艙推進(jìn)器的支架型式和節(jié)能裝置對(duì)其水動(dòng)力性能的影響,主要的研究工作和分析結(jié)果如下:（1）吊艙推進(jìn)器敞水性能數(shù)值算法驗(yàn)證。對(duì)加拿大紐芬蘭紀(jì)念大學(xué)（MUN）海洋工程研究中心（OERC）和加拿大國家海洋技術(shù)研究所（IOT）共同設(shè)計(jì)的吊艙推進(jìn)器模型進(jìn)行數(shù)值模擬,將計(jì)算結(jié)... 

【文章來源】：江蘇科技大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 吊艙推進(jìn)器水動(dòng)力性能的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 模型試驗(yàn)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 數(shù)值研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要內(nèi)容
    1.4 本文的創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 CFD計(jì)算模型與方法
    2.1 數(shù)值計(jì)算方法
        2.1.1 基本控制方程
        2.1.2 湍流模擬方法
        2.1.3 湍流模型
        2.1.4 離散方法
    2.2 CFD軟件FINE/Marine的介紹
        2.2.1 HEXPRESS網(wǎng)格劃分
        2.2.2 FINE/Marine計(jì)算設(shè)置
    2.3 本章小結(jié)
第3章 吊艙推進(jìn)器水動(dòng)力特性研究
    3.1 模型吊艙推進(jìn)器數(shù)值算法驗(yàn)證
        3.1.1 模型吊艙推進(jìn)器的基本參數(shù)
        3.1.2 模型吊艙推進(jìn)器的三維模型
        3.1.3 網(wǎng)格劃分及計(jì)算設(shè)置
        3.1.4 模型吊艙推進(jìn)器數(shù)值計(jì)算結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證
    3.2 裸槳的敞水性能計(jì)算
        3.2.1 裸槳的基本參數(shù)及三維建模
        3.2.2 裸槳的網(wǎng)格劃分及計(jì)算設(shè)置
        3.2.3 網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證
        3.2.4 裸槳的敞水性能計(jì)算結(jié)果
    3.3 吊艙推進(jìn)器的敞水性能計(jì)算
        3.3.1 吊艙推進(jìn)器的基本參數(shù)
        3.3.2 吊艙推進(jìn)器的三維模型
        3.3.3 吊艙推進(jìn)器的網(wǎng)格劃分
        3.3.4 吊艙推進(jìn)器的計(jì)算參數(shù)設(shè)置
        3.3.5 吊艙推進(jìn)器的敞水性能計(jì)算結(jié)果
    3.4 吊艙推進(jìn)器的流場分析
        3.4.1 螺旋槳葉面和葉背壓力特性分析
        3.4.2 吊艙表面壓力特性分析
        3.4.3 吊艙周圍流場速度特性分析
        3.4.4 吊艙周圍流場渦量分布情況
    3.5 本章小結(jié)
第4章 吊艙推進(jìn)器支架外型優(yōu)選
    4.1 不同支架形式吊艙推進(jìn)器模型建立
    4.2 不同支架型式吊艙推進(jìn)器的數(shù)值計(jì)算結(jié)果分析
        4.2.1 螺旋槳推力及轉(zhuǎn)矩系數(shù)
        4.2.2 吊艙阻力及側(cè)向力系數(shù)
        4.2.3 吊艙推進(jìn)器推力、側(cè)向力系數(shù)及效率
    4.3 最優(yōu)支架型式的確定
        4.3.1 模糊綜合評(píng)價(jià)法的概述
        4.3.2 水動(dòng)力性能評(píng)價(jià)的數(shù)學(xué)模型
        4.3.3 水動(dòng)力性能的模糊綜合評(píng)價(jià)
    4.4 本章小結(jié)
第5章 吊艙推進(jìn)器節(jié)能裝置設(shè)計(jì)
    5.1 推力鰭的基本參數(shù)
        5.1.1 推力鰭的初步設(shè)計(jì)
        5.1.2 推力鰭各種參數(shù)的變化情況及計(jì)算結(jié)果
        5.1.3 推力鰭展長的影響
        5.1.4 推力鰭周向位置的影響
        5.1.5 推力鰭初始攻角的影響
    5.2 十字型尾鰭的基本參數(shù)
        5.2.1 十字型尾鰭的初步設(shè)計(jì)
        5.2.2 十字型尾鰭展長的影響
    5.3 附鰭吊艙推進(jìn)器的水動(dòng)力特性分析
        5.3.1 附鰭吊艙推進(jìn)器敞水?dāng)?shù)值計(jì)算及節(jié)能效果
        5.3.2 吊艙表面壓力特性分析
        5.3.3 吊艙尾渦分布情況
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 主要工作總結(jié)
        6.1.1 吊艙推進(jìn)器的水動(dòng)力特性研究
        6.1.2 吊艙推進(jìn)器支架外形優(yōu)選研究
        6.1.3 吊艙推進(jìn)器節(jié)能裝置設(shè)計(jì)
    6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和專利
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于CFD的對(duì)轉(zhuǎn)螺旋槳水動(dòng)力性能分析[J]. 孫承亮,趙江濱.  艦船科學(xué)技術(shù). 2019(03)
[2]大型循環(huán)水槽吊艙推進(jìn)器空泡性能試驗(yàn)研究[J]. 黃紅波,吳穎昕,王建芳,樊曉冰.  船舶力學(xué). 2017(04)
[3]L型吊艙式推進(jìn)器直線運(yùn)動(dòng)和非設(shè)計(jì)工況下水動(dòng)力性能的試驗(yàn)研究（英文）[J]. 趙大剛,郭春雨,蘇玉民,豆鵬飛,景濤.  Journal of Marine Science and Application. 2017(01)
[4]吊艙推進(jìn)器的發(fā)展趨勢及關(guān)鍵技術(shù)分析[J]. 韓旗.  機(jī)電設(shè)備. 2016(03)
[5]推力鰭對(duì)吊艙推進(jìn)器水動(dòng)力性能的影響[J]. 汪小翔.  船海工程. 2015(06)
[6]雙槳式吊艙推進(jìn)器水動(dòng)力性能CFD預(yù)報(bào)方法研究[J]. 馬騁,錢正芳,陳科,蔡昊鵬,莊光宇.  船舶力學(xué). 2014(05)
[7]變安裝角推力鰭對(duì)吊艙推進(jìn)器敞水性能的影響[J]. 郭春雨,孫瑜,趙大剛,吳鐵成.  華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(12)
[8]全回轉(zhuǎn)吊艙推進(jìn)器水動(dòng)力性能試驗(yàn)研究[J]. 褚德英,張葆華,王瑩,汝長青.  船舶工程. 2013(S2)
[9]吊艙推進(jìn)器槳轂間隙影響的數(shù)值分析[J]. 董小倩,楊晨俊.  上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(06)
[10]吊艙式推進(jìn)器偏轉(zhuǎn)工況下水動(dòng)力性能[J]. 熊鷹,盛立,楊勇.  上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(06)

博士論文
[1]L型吊艙推進(jìn)器水動(dòng)力性能理論及試驗(yàn)技術(shù)研究[D]. 趙大剛.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[2]POD推進(jìn)器的水動(dòng)力性能研究[D]. 馬騁.哈爾濱工程大學(xué) 2006

碩士論文
[1]全回轉(zhuǎn)調(diào)距導(dǎo)管槳水動(dòng)力特性及精細(xì)流場分析[D]. 姚瀟.江蘇科技大學(xué) 2017
[2]基于CFD方法的POD吊艙式集裝箱船水動(dòng)力性能研究[D]. 康登登.浙江大學(xué) 2016
[3]吊艙推進(jìn)器敞水推進(jìn)性能研究[D]. 邢健.大連理工大學(xué) 2014
[4]艙體下方帶有鰭的吊艙推進(jìn)器水動(dòng)力性能研究[D]. 孫瑜.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[5]吊艙推進(jìn)器水動(dòng)力性能模擬與分析[D]. 張偉.上海交通大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3148132