新型零航速矢量減搖系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-11 08:49
針對(duì)海洋科研平臺(tái)、科考船等減搖系統(tǒng)的快速響應(yīng)性工作需求,在螺旋槳推進(jìn)器基礎(chǔ)上開發(fā)了一種零航速矢量減搖系統(tǒng)。本文介紹系統(tǒng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及其工作原理,結(jié)合耐波性計(jì)算分析獲取船舶橫搖規(guī)律,采用滑臺(tái)搭載重物往復(fù)移動(dòng)方式,模擬船舶規(guī)則橫搖以獲得規(guī)則波實(shí)驗(yàn)條件,并通過船模實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該減搖裝置作用下的船舶橫搖減搖效果。零航速規(guī)則波模擬實(shí)驗(yàn)研究表明,該減搖裝置具有可控性強(qiáng)、易改裝的特點(diǎn),能夠大幅提高船舶的耐波性,為后續(xù)工程試驗(yàn)船舶上安裝該減搖系統(tǒng)奠定理論與實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
【文章來源】:艦船科學(xué)技術(shù). 2020,42(07)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
傳統(tǒng)減搖鰭與零航速減搖鰭的分類對(duì)比Fig.1Classificationandcomparisonoftraditionalfin
。狀態(tài)2表明左舷螺旋槳的轉(zhuǎn)速達(dá)到最高,減搖力矩隨之增大。隨后進(jìn)入狀態(tài)3,船舶左搖幅度達(dá)到最大值并開始向右舷搖,左舷螺旋槳轉(zhuǎn)速降低至零,此時(shí)右舷螺旋槳同步開始轉(zhuǎn)動(dòng)并隨著搖擺角速度增大而加速。狀態(tài)4表明右舷螺旋槳轉(zhuǎn)速達(dá)到最大。狀態(tài)5表明船舶右搖幅度達(dá)到最大值并開始向左舷搖,右舷螺旋槳轉(zhuǎn)速降低至零。如此便完成一個(gè)周期,進(jìn)入下一個(gè)周期。經(jīng)過上述反復(fù)控制,使船舷兩側(cè)螺旋圖1傳統(tǒng)減搖鰭與零航速減搖鰭的分類對(duì)比Fig.1Classificationandcomparisonoftraditionalfinandzerospeedfin圖2整體模型邊線及減搖模塊部分三維實(shí)體圖Fig.2Thewholemodelboundarylineandthethree-dimensionalsoliddiagramoftheanti-rollingmodule·76·艦船科學(xué)技術(shù)第42卷
?非規(guī)則波條件下,船舶在零航速時(shí)的橫搖周期以及橫搖規(guī)律。通過船舶模型的耐波性理論仿真分析,得出船模耐波性初始數(shù)據(jù),為船模減搖實(shí)驗(yàn)奠定理論基矗為研究矢量減搖裝置的減搖效果,設(shè)計(jì)用U型船模與實(shí)船對(duì)比參數(shù)如表1所示。2.1風(fēng)浪譜密度公式考慮可能的航區(qū),本文采用ITTCtwoparameterpectrum波譜[7],其海浪譜密度公式為:SITTC(ω)=Aω5exp(Bω4)。(6)A=172.75HcharT4B=691T4HcharT式中:;,為有義波高,為平均周期。圖3矢量螺旋推進(jìn)式減搖系統(tǒng)工作原理Fig.3Workingprincipleofthevectoranti-rollingsystem圖4推力轉(zhuǎn)速關(guān)系圖Fig.4Relationshipbetweentheforceandtherotatespeed表1實(shí)船與船模對(duì)比參數(shù)表(比例1∶30)參數(shù)實(shí)體模型船長/m54.01.8000型寬/m24.00.8000型深/m18.00.6000吃水/m7.150.2380排水量/t30360.1120重心高度/m7.20.2400初穩(wěn)性高/m1.6240.0541水線面系數(shù)0.716航速/kn12第42卷王馳明,等:新型零航速矢量減搖系統(tǒng)研究·77·
【參考文獻(xiàn)】:
博士論文
[1]零航速減搖鰭仿生機(jī)理及控制關(guān)鍵技術(shù)[D]. 王帆.哈爾濱工程大學(xué) 2010
本文編號(hào):3430190
【文章來源】:艦船科學(xué)技術(shù). 2020,42(07)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
傳統(tǒng)減搖鰭與零航速減搖鰭的分類對(duì)比Fig.1Classificationandcomparisonoftraditionalfin
。狀態(tài)2表明左舷螺旋槳的轉(zhuǎn)速達(dá)到最高,減搖力矩隨之增大。隨后進(jìn)入狀態(tài)3,船舶左搖幅度達(dá)到最大值并開始向右舷搖,左舷螺旋槳轉(zhuǎn)速降低至零,此時(shí)右舷螺旋槳同步開始轉(zhuǎn)動(dòng)并隨著搖擺角速度增大而加速。狀態(tài)4表明右舷螺旋槳轉(zhuǎn)速達(dá)到最大。狀態(tài)5表明船舶右搖幅度達(dá)到最大值并開始向左舷搖,右舷螺旋槳轉(zhuǎn)速降低至零。如此便完成一個(gè)周期,進(jìn)入下一個(gè)周期。經(jīng)過上述反復(fù)控制,使船舷兩側(cè)螺旋圖1傳統(tǒng)減搖鰭與零航速減搖鰭的分類對(duì)比Fig.1Classificationandcomparisonoftraditionalfinandzerospeedfin圖2整體模型邊線及減搖模塊部分三維實(shí)體圖Fig.2Thewholemodelboundarylineandthethree-dimensionalsoliddiagramoftheanti-rollingmodule·76·艦船科學(xué)技術(shù)第42卷
?非規(guī)則波條件下,船舶在零航速時(shí)的橫搖周期以及橫搖規(guī)律。通過船舶模型的耐波性理論仿真分析,得出船模耐波性初始數(shù)據(jù),為船模減搖實(shí)驗(yàn)奠定理論基矗為研究矢量減搖裝置的減搖效果,設(shè)計(jì)用U型船模與實(shí)船對(duì)比參數(shù)如表1所示。2.1風(fēng)浪譜密度公式考慮可能的航區(qū),本文采用ITTCtwoparameterpectrum波譜[7],其海浪譜密度公式為:SITTC(ω)=Aω5exp(Bω4)。(6)A=172.75HcharT4B=691T4HcharT式中:;,為有義波高,為平均周期。圖3矢量螺旋推進(jìn)式減搖系統(tǒng)工作原理Fig.3Workingprincipleofthevectoranti-rollingsystem圖4推力轉(zhuǎn)速關(guān)系圖Fig.4Relationshipbetweentheforceandtherotatespeed表1實(shí)船與船模對(duì)比參數(shù)表(比例1∶30)參數(shù)實(shí)體模型船長/m54.01.8000型寬/m24.00.8000型深/m18.00.6000吃水/m7.150.2380排水量/t30360.1120重心高度/m7.20.2400初穩(wěn)性高/m1.6240.0541水線面系數(shù)0.716航速/kn12第42卷王馳明,等:新型零航速矢量減搖系統(tǒng)研究·77·
【參考文獻(xiàn)】:
博士論文
[1]零航速減搖鰭仿生機(jī)理及控制關(guān)鍵技術(shù)[D]. 王帆.哈爾濱工程大學(xué) 2010
本文編號(hào):3430190
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