本文關(guān)鍵詞：調(diào)距槳全回轉(zhuǎn)拖輪操縱運(yùn)動建模與仿真

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【摘要】：調(diào)距槳全回轉(zhuǎn)拖輪在現(xiàn)代港口中的作用越來越重要,在擁擠復(fù)雜的港口環(huán)境中,導(dǎo)管調(diào)距槳能夠通過改變螺距和轉(zhuǎn)向角來控制拖輪的航行速度和方向,在不同的工況下都能充分發(fā)揮主機(jī)的功率,提高了拖輪的操縱性和經(jīng)濟(jì)性。本文對調(diào)距槳全回轉(zhuǎn)拖輪進(jìn)行了研究,主要完成了以下三部分工作： (1)根據(jù)分離建模思想,建立調(diào)距槳全回轉(zhuǎn)拖輪的水平面運(yùn)動方程。本研究是針對拖輪在深水常速域的運(yùn)動,根據(jù)經(jīng)驗公式確定了作用于船體的慣性類水動力和粘性類水動力。 (2)建立了導(dǎo)管調(diào)距槳的推力計算模型和拖輪的阻力計算模型。由于缺少適合本拖輪的調(diào)距槳圖譜,采用對相同參數(shù)的定距槳的圖譜進(jìn)行參數(shù)補(bǔ)償?shù)姆椒▉砬笕”就陷喌耐屏?并考慮了伴流和推力減額等對推進(jìn)性能的影響。然后選擇塔格爾特阻力圖譜計算拖輪的剩余阻力,本文通過最佳棱形系數(shù)曲線估算了棱形系數(shù),選擇相應(yīng)的塔格爾特阻力曲線,最后利用MATLAB和數(shù)學(xué)插值得到剩余阻力的多項表達(dá)式。然后對不同螺距工況下的推力和阻力進(jìn)行了匹配,驗證了推力模型與阻力模型的正確性。 (3)利用VC6.0編程軟件對調(diào)距槳全回轉(zhuǎn)拖輪的數(shù)學(xué)模型編程實現(xiàn)。然后通過測試平臺進(jìn)行了典型操縱試驗的仿真,包括：回轉(zhuǎn)試驗和螺線試驗。通過分析實驗結(jié)果,了解調(diào)距槳全回轉(zhuǎn)拖輪的操縱性能,對比丹麥海事研究所的船模試驗數(shù)據(jù),驗證本文所建模型的精度。
【關(guān)鍵詞】：調(diào)距槳 導(dǎo)管 全回轉(zhuǎn)拖輪 建模仿真 操縱試驗
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U664.3;U661.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 課題背景及研究意義9-10
• 1.2 國外調(diào)距槳全回轉(zhuǎn)拖輪研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 國內(nèi)調(diào)距槳全回轉(zhuǎn)拖輪研究現(xiàn)狀11-12
• 1.4 本文研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)12-14
• 第2章 調(diào)距槳全回轉(zhuǎn)拖輪運(yùn)動數(shù)學(xué)模型14-21
• 2.1 調(diào)距槳全回轉(zhuǎn)拖輪概況14-15
• 2.2 船舶運(yùn)動的坐標(biāo)系統(tǒng)和運(yùn)動方程15-18
• 2.2.1 船舶運(yùn)動坐標(biāo)系統(tǒng)16-17
• 2.2.2 船舶運(yùn)動方程的建立17
• 2.2.3 運(yùn)動參數(shù)的無因次化17-18
• 2.3 水動力及力矩計算模型18-20
• 2.3.1 船體慣性水動力及力矩的計算18-19
• 2.3.2 船體粘性水動力及力矩的計算19-20
• 2.4 主動力及力矩計算模型20
• 2.5 本章小結(jié)20-21
• 第3章 導(dǎo)管調(diào)距槳推力的計算21-35
• 3.1 全回轉(zhuǎn)推進(jìn)裝置概況21
• 3.2 導(dǎo)管調(diào)距槳的介紹21-23
• 3.3 導(dǎo)管調(diào)距槳推力的求解23-24
• 3.4 推力系數(shù)圖譜的修正24-31
• 3.4.1 調(diào)距槳圖譜修正法25
• 3.4.2 定距槳圖譜修正法25-27
• 3.4.3 系柱推力的計算27-31
• 3.5 伴流系數(shù)的計算31-33
• 3.6 推力減額系數(shù)的計算33-34
• 3.7 本章小結(jié)34-35
• 第4章 調(diào)距槳全回轉(zhuǎn)拖輪阻力的計算35-43
• 4.1 縱向流體水動力導(dǎo)數(shù)的計算35-37
• 4.1.1 拖輪直航阻力的計算35-37
• 4.1.2 其他水動力導(dǎo)數(shù)的計算37
• 4.2 剩余阻力系數(shù)的計算37-42
• 4.2.1 棱形系數(shù)的估算39
• 4.2.2 剩余阻力多項式的擬合與插值39-42
• 4.3 本章小結(jié)42-43
• 第5章 調(diào)距槳全回轉(zhuǎn)拖輪操縱運(yùn)動仿真43-50
• 5.1 操縱運(yùn)動仿真43-45
• 5.1.1 仿真過程43
• 5.1.2 程序的仿真界面43-45
• 5.2 旋回試驗仿真45-46
• 5.3 螺線試驗仿真46-49
• 5.4 本章小結(jié)49-50
• 第6章 結(jié)論與展望50-52
• 參考文獻(xiàn)52-57
• 致謝57-59
• 作者簡介59

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：554417