為適應(yīng)日益增長的綠色船舶發(fā)展趨勢,船舶經(jīng)濟性與舒適性要求越來越高。為避免螺旋槳空泡引起的船體局部振動超標問題,本文基于大量當代船舶全附體模型在大型循環(huán)水槽中的螺旋槳空泡與脈動壓力試驗數(shù)據(jù)及空泡特點,分析歸納出一種基于同類船舶螺旋槳主參數(shù)中值水平概念的脈動壓力預(yù)報新方法。此方法在僅需要螺旋槳主參數(shù)的情況下就能較準確地預(yù)報民船螺旋槳空泡誘導(dǎo)的脈動壓力幅值,可作為螺旋槳初期設(shè)計主參數(shù)選取優(yōu)化的依據(jù)。同時結(jié)合脈動壓力幅值與船槳相互影響強度,給出了船舶局部振動風險評估新方法,可應(yīng)用于初步設(shè)計階段船體尾部振動風險的評估。

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【部分圖文】：

圖2空泡誘導(dǎo)的脈動壓力時域信號特征

螺旋槳在船后非均勻流場中運行，槳葉表面產(chǎn)生低壓而形成周期性的空泡初生、發(fā)展和潰滅，從而引起較大幅值的脈動壓力。為研究空泡與誘導(dǎo)的脈動壓力之間特征關(guān)系，德國漢堡水池Johannsen(1998)[5]開創(chuàng)性地將高速攝影技術(shù)引入空泡與脈動壓力同步測量中，利用同步觸發(fā)器測量螺旋槳表面空....

圖1脈動壓力與空泡之間基本關(guān)系

圖2空泡誘導(dǎo)的脈動壓力時域信號特征Ji(2015,2019）等[8-9]通過對簡化的一維空泡流動模型進行理論分析及對大渦模擬數(shù)值進行預(yù)報兩種方法，表明空化流動中的低頻壓力脈動與空化體積對時間的二階導(dǎo)數(shù)呈正比，揭示了空化流動中低頻壓力脈動產(chǎn)生的根源。這不但將空化狀態(tài)與空化激振力的....

圖3伴流修正后脈動壓力公式預(yù)報值與試驗測量預(yù)報值之間關(guān)系

設(shè)計狀態(tài)下最大脈動壓力大小可根據(jù)壓載與設(shè)計狀態(tài)兩空泡數(shù)的比例平方關(guān)系換算獲得，如兩狀態(tài)空泡數(shù)相差較大，可取1.5次方關(guān)系換算獲得。3.2新脈動壓力預(yù)報公式與Holden公式預(yù)報方法比較

圖4基于船槳相互影響強度的船艉振動風險統(tǒng)計結(jié)果（壓載吃水）

(3）對于船艉槳盤面處伴流明顯優(yōu)于同類型船舶中值水平的軸向伴流場分布（如Wmax-ISO≤0.8CB），且伴流峰寬度不小于360°/Z范圍，IH數(shù)據(jù)可適當提高10%。5結(jié)論

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