由于人類對(duì)于海洋資源的需求,各國(guó)開始進(jìn)行海洋探索,水下機(jī)器人應(yīng)用的越來(lái)越廣泛,作為水下機(jī)器人動(dòng)力裝置的水下推進(jìn)器也發(fā)展迅速,水下推進(jìn)器的軸端密封方法和螺旋槳設(shè)計(jì)方法是水下推進(jìn)器研究的核心部分,密封方法主要分為密封圈密封和機(jī)械密封等幾種常規(guī)密封方式,近些年一些研究人員把永磁耦合器應(yīng)用在了水下推進(jìn)器上。磁耦合推進(jìn)器有密封可靠、工作年限長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),本文對(duì)磁耦合推進(jìn)器的關(guān)鍵部分進(jìn)行了理論研究和實(shí)驗(yàn)分析,主要研究了螺旋槳的理論設(shè)計(jì)和永磁耦合器的性能分析。具體內(nèi)容如下:首先概述了課題的研究背景、螺旋槳和永磁耦合器國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,介紹螺旋槳和永磁耦合器的基本理論知識(shí),為研究接下來(lái)的內(nèi)容做鋪墊;然后介紹磁耦合推進(jìn)器的整體結(jié)構(gòu),基于圖譜法對(duì)螺旋進(jìn)行理論設(shè)計(jì),初步確定螺旋槳的結(jié)構(gòu)參數(shù)。對(duì)永磁耦合器進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),確定永磁耦合器的參數(shù)。其次基于MRF模型對(duì)螺旋槳盤面進(jìn)行壓力分析,對(duì)螺旋槳盤面進(jìn)行形狀優(yōu)化,來(lái)提高空泡性能,并且分別分析螺距比和盤面比對(duì)螺旋槳性能的影響,優(yōu)化螺距比和盤面比;然后分析導(dǎo)管與螺旋槳外緣間隙、導(dǎo)管的收縮系數(shù)和擴(kuò)張系數(shù)對(duì)導(dǎo)管螺旋槳推進(jìn)性能的影響,選擇合適的導(dǎo)管參數(shù)。對(duì)理論設(shè)計(jì)的永磁耦合器進(jìn)... 

【文章來(lái)源】：東北石油大學(xué)黑龍江省

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
創(chuàng)新點(diǎn)摘要
第一章 緒論
    1.1 課題研究的目的和意義
    1.2 水下推進(jìn)器發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 螺旋槳理論研究進(jìn)展
        1.3.1 動(dòng)量理論和葉元體理論
        1.3.2 升力線理論
        1.3.3 升力面理論
        1.3.4 螺旋槳面元法
        1.3.5 螺旋槳圖譜設(shè)計(jì)
        1.3.6 粘性流體動(dòng)力學(xué)法
    1.4 導(dǎo)管的理論研究進(jìn)展
    1.5 永磁耦合器理論研究進(jìn)展
        1.5.1 永磁材料發(fā)展現(xiàn)狀
        1.5.2 國(guó)內(nèi)永磁耦合器研究現(xiàn)狀
        1.5.3 磁力耦合器在水下應(yīng)用研究
    1.6 論文主要的研究工作
第二章 磁耦合推進(jìn)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.1 引言
    2.2 磁耦合推進(jìn)器設(shè)計(jì)原理
    2.3 螺旋槳的初步設(shè)計(jì)
    2.4 導(dǎo)管的初步設(shè)計(jì)
    2.5 永磁耦合器理論設(shè)計(jì)
        2.5.1 永磁耦合器轉(zhuǎn)矩確定
        2.5.2 永磁耦合器類型確定
        2.5.3 永磁耦合器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.6 磁耦合推進(jìn)器結(jié)構(gòu)
    2.7 本章小結(jié)
第三章 導(dǎo)管螺旋槳三維仿真分析
    3.1 引言
        3.1.1 控制方程
        3.1.2 連續(xù)性方程
        3.1.3 動(dòng)量守恒方程
        3.1.4 湍流模型
    3.2 螺旋槳數(shù)值模擬參數(shù)設(shè)置
        3.2.1 多重參考系模型
        3.2.2 建立計(jì)算域
        3.2.3 網(wǎng)格劃分
        3.2.4 求解參數(shù)設(shè)置
    3.3 螺旋槳數(shù)值模擬分析
        3.3.1 螺旋槳空泡性能分析
        3.3.2 螺旋槳盤面形狀優(yōu)化
        3.3.3 改型后螺距比影響分析
        3.3.4 盤面比影響分析
    3.4 導(dǎo)管參數(shù)分析
        3.4.1 導(dǎo)管螺旋槳推力原理分析
        3.4.2 導(dǎo)管收縮系數(shù)對(duì)螺旋推進(jìn)性能的影響分析
        3.4.3 導(dǎo)管擴(kuò)張系數(shù)對(duì)螺旋推進(jìn)性能的影響分析
        3.4.4 葉梢間隙對(duì)推進(jìn)性能的影響分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 永磁耦合器仿真分析研究
    4.1 引言
    4.2 三維有限元磁場(chǎng)計(jì)算模型
    4.3 永磁耦合器不同參數(shù)仿真分析
        4.3.1 仿真求解過(guò)程
        4.3.2 磁體厚度對(duì)轉(zhuǎn)矩影響
        4.3.3 磁體長(zhǎng)度對(duì)轉(zhuǎn)矩影響
        4.3.4 磁體極數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)矩的影響
        4.3.5 磁體間隙對(duì)轉(zhuǎn)矩的影響
        4.3.6 轉(zhuǎn)速對(duì)渦流損耗影響
        4.3.7 隔離套厚度對(duì)渦流損耗影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 磁耦合推進(jìn)器試驗(yàn)分析
    5.1 磁耦合傳動(dòng)裝置的特性試驗(yàn)與分析
        5.1.1 磁耦合傳動(dòng)靜態(tài)性能測(cè)試原理及試驗(yàn)方法
        5.1.2 靜態(tài)特性試驗(yàn)過(guò)程和測(cè)試結(jié)果
        5.1.3 十極永磁耦合器全周期特性試驗(yàn)
    5.2 磁耦合推進(jìn)器推進(jìn)試驗(yàn)
        5.2.1 試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛥?shù)確定
        5.2.2 搭建試驗(yàn)臺(tái)
        5.2.3 試驗(yàn)結(jié)果分析
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
研究成果目錄
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3046638