本文關(guān)鍵詞：船舶吊艙式電力推進(jìn)系統(tǒng)船機(jī)槳匹配研究

  更多相關(guān)文章： 吊艙推進(jìn)器 螺旋槳設(shè)計 船-機(jī)-槳匹配 電力推進(jìn)

【摘要】：隨著人們生活方式的提高和文明意識的進(jìn)步,人類對船舶推進(jìn)性能提出了更高的要求,與此同時電力電子、變頻器控制和計算機(jī)控制等技術(shù)取得了迅猛發(fā)展,為了與時代的發(fā)展相呼應(yīng),船舶電力推進(jìn)因其擁有環(huán)保、可靠性好、節(jié)能高效、操作性好等優(yōu)點,已經(jīng)逐漸成為船舶推進(jìn)方式的發(fā)展方向,吊艙式電力推進(jìn)系統(tǒng)作為電力推進(jìn)的一種,已經(jīng)占據(jù)著船舶電力推進(jìn)的主流市場。國內(nèi)外造船界和科研單位都對船舶吊艙式電力推進(jìn)系統(tǒng)加大了科研力度和應(yīng)用市場。吊艙式推進(jìn)與常規(guī)柴油機(jī)推進(jìn)有著很大的差異,它的結(jié)構(gòu)特點決定了其優(yōu)越的特性,吊艙式推進(jìn)器采用吊艙的形式,推進(jìn)電機(jī)置于吊艙內(nèi)與螺旋槳直接相聯(lián),省去中間軸系,整體懸掛在船底板上。本課題是基于集美大學(xué)輪機(jī)工程學(xué)院船舶綜合電力推進(jìn)系統(tǒng)科研平臺建設(shè)項目,對船舶吊艙式電力推進(jìn)系統(tǒng)船機(jī)槳的匹配進(jìn)行研究,對深入研究吊艙式電力推進(jìn)系統(tǒng)有非常重要的意義。本論文以吊艙式推進(jìn)船舶為研究對象,依據(jù)船-機(jī)-槳匹配設(shè)計原理,利用常規(guī)螺旋槳等效設(shè)計POD螺旋槳的方法設(shè)計吊艙推進(jìn)器螺旋槳參數(shù),并用Lab VIEW編程語言開發(fā)船機(jī)槳匹配分析計算軟件,優(yōu)化匹配設(shè)計方案,通過電力推進(jìn)科研平臺進(jìn)行仿真分析。本論文主要工作如下:1.介紹了國內(nèi)外對吊艙式電力推進(jìn)船舶的研究現(xiàn)狀,對吊艙式推進(jìn)器的組成結(jié)構(gòu)、特點以及分類應(yīng)用進(jìn)行了闡述;2.介紹了船舶的阻力特性、螺旋槳的工作特性以及推進(jìn)器與船體的相互作用,并詳細(xì)的介紹了吊艙式推進(jìn)系統(tǒng)船機(jī)槳匹配原理;3.闡述了船-機(jī)-槳匹配設(shè)計方案的總體思路,介紹了常規(guī)螺旋槳設(shè)計方法,重點介紹POD螺旋槳等效設(shè)計思路,并針對本文的研究對象進(jìn)行了POD螺旋槳的參數(shù)設(shè)計;4.根據(jù)設(shè)計方案,完成設(shè)計方案的優(yōu)化工作。具體來講是利用LABview編程語言開發(fā)了螺旋槳參數(shù)優(yōu)化程序以及船-機(jī)-槳匹配計算分析平臺,根據(jù)設(shè)計的方案以及開發(fā)的程序,對設(shè)計的方案進(jìn)行優(yōu)化,最后選定優(yōu)化的設(shè)計方案;5.利用綜合電力推進(jìn)平臺對所設(shè)計出的方案進(jìn)行半實物仿真分析。本文完成了對吊艙式推進(jìn)船舶船機(jī)槳匹配設(shè)計方案的研究,設(shè)計出了優(yōu)化的船-機(jī)-槳匹配設(shè)計方案,并對其動態(tài)的仿真效果進(jìn)行了驗證。
【關(guān)鍵詞】：吊艙推進(jìn)器 螺旋槳設(shè)計 船-機(jī)-槳匹配 電力推進(jìn)
【學(xué)位授予單位】：集美大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U664.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題研究的背景與意義9-10
• 1.2 船舶吊艙式電力推進(jìn)系統(tǒng)簡介10-12
• 1.2.1 吊艙式電力推進(jìn)系統(tǒng)組成10
• 1.2.2 吊艙式電力推進(jìn)系統(tǒng)的特點10-11
• 1.2.3 吊艙式電力推進(jìn)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用發(fā)展11-12
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3.1 吊艙式電力推進(jìn)國外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3.2 吊艙式電力推進(jìn)國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3.3 船-機(jī)-槳匹配國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14
• 1.4 本論文主要內(nèi)容14-16
• 第2章 吊艙式電力推進(jìn)系統(tǒng)船機(jī)槳匹配理論16-25
• 2.1 船舶阻力特性16-17
• 2.2 螺旋槳工作特性17-19
• 2.2.1 螺旋槳的推力和轉(zhuǎn)矩17-18
• 2.2.2 螺旋槳的敞水特性18
• 2.2.3 四象限螺旋槳敞水特性18-19
• 2.3 吊艙推進(jìn)器與船體的相互作用19-23
• 2.3.1 船體對螺旋槳的影響20-21
• 2.3.2 螺旋槳對船體的影響21-23
• 2.4 吊艙式電力推進(jìn)系統(tǒng)船機(jī)槳匹配原理23-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第3章 吊艙式電力推進(jìn)系統(tǒng)船機(jī)槳匹配設(shè)計方案研究25-39
• 3.1 船機(jī)槳匹配設(shè)計方案總論25-26
• 3.2 吊艙式電力推進(jìn)系統(tǒng)船機(jī)槳匹配實現(xiàn)方法26-27
• 3.3 常規(guī)螺旋槳設(shè)計27-31
• 3.3.1 無限制直徑設(shè)計27-28
• 3.3.2 限制直徑設(shè)計28-29
• 3.3.3 空泡校核29-31
• 3.4 POD螺旋槳等效設(shè)計31-32
• 3.4.1 POD推進(jìn)器結(jié)構(gòu)31
• 3.4.2 POD螺旋槳影響因素31
• 3.4.3 POD螺旋槳等效設(shè)計31-32
• 3.5 設(shè)計方案算例32-38
• 3.5.1 常規(guī)螺旋槳設(shè)計33-36
• 3.5.2 POD槳等效設(shè)計36-38
• 3.6 本章小結(jié)38-39
• 第4章 吊艙式電力推進(jìn)系統(tǒng)機(jī)槳匹配設(shè)計方案優(yōu)化研究39-54
• 4.1 機(jī)槳匹配設(shè)計方案優(yōu)化總論39-40
• 4.2 吊艙螺旋槳參數(shù)優(yōu)化40-43
• 4.2.1 吊艙螺旋槳參數(shù)優(yōu)化方法40-42
• 4.2.2 吊艙螺旋槳優(yōu)化結(jié)果42-43
• 4.3 推進(jìn)系統(tǒng)機(jī)槳匹配設(shè)計方案分析43-53
• 4.3.1 仿真分析平臺設(shè)計思想44
• 4.3.2 仿真分析平臺程序開發(fā)及界面實現(xiàn)44-48
• 4.3.3 仿真計算結(jié)果分析48-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 第5章 吊艙式電力推進(jìn)系統(tǒng)船機(jī)槳匹配仿真實驗研究54-63
• 5.1 船舶綜合電力推進(jìn)科研實驗平臺介紹54-56
• 5.1.1 綜合電力推進(jìn)平臺硬件組成54-56
• 5.1.2 綜合電力推進(jìn)平臺軟件介紹56
• 5.2 船槳數(shù)學(xué)模型的實現(xiàn)56-57
• 5.3 平臺實驗數(shù)據(jù)分析57-62
• 5.3.1 船舶正航57-59
• 5.3.2 船舶倒航59-60
• 5.3.3 船舶正航停車60-62
• 5.4 設(shè)計方案總結(jié)62
• 5.5 本章小節(jié)62-63
• 第6章 結(jié)論與展望63-65
• 6.1 總結(jié)63
• 6.2 展望63-65
• 致謝65-66
• 參考文獻(xiàn)66-68
• 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文68

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：640276