水下機器人廣泛應(yīng)用于探測、打撈、采樣、采礦等方面,尤其是在深海采礦作業(yè)方面具有重要的意義。螺旋槳作為水下機器人的重要核心部件,其水下推進效率的高低,直接影響作業(yè)機器人的整體性能和可靠性。因此,對螺旋槳的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計,提高推進效率和可靠性,具有較大的工程價值和重要的意義。本文根據(jù)水下機器人實際工況,利用圖譜法對螺旋槳葉進行了參數(shù)化設(shè)計,并建立螺旋槳幾何模型;同時,利用Standard的k-?湍流模型,計算出該模型在不同水壓狀態(tài)下螺旋槳葉壓力分布形式;利用MRF流域分析模型,計算出該模型在不同進速系數(shù)下對應(yīng)的敞水系數(shù)值,并對螺旋槳敞水性能進行數(shù)值模擬,計算結(jié)果表明模擬結(jié)果有著較高的精度,可用于后續(xù)的仿真分析。由于不同型號導(dǎo)管對螺旋槳的敞水性能影響較大,本文對螺旋槳水下直航、斜航以及后退的三種運動模式進行了仿真模擬,經(jīng)對比分析確定導(dǎo)管型號為JD7704,從而確定了導(dǎo)管螺旋槳的結(jié)構(gòu)方案。為了提高導(dǎo)管螺旋槳的敞水效率以及螺旋槳推力,本文提出了一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的性能優(yōu)化模型。采用拉丁超立方試驗方法來對導(dǎo)管螺旋槳的尺寸參數(shù)進行相關(guān)性分析,并確定對導(dǎo)管螺旋槳性能影響較大的結(jié)構(gòu)參數(shù)。根據(jù)Flue... 

【文章來源】：江西理工大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

海溝號水下機器人

Seaeye型水下機器人

Barracuda型水下機器人

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在螺旋槳葉片數(shù)識別中的應(yīng)用[J]. 劉振,邱家興,程玉勝.  聲學(xué)技術(shù). 2019(04)
[2]基于升力面理論的螺旋槳預(yù)旋定子優(yōu)化[J]. 韓聰,傅慧萍,馬寧.  哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報. 2018(11)
[3]復(fù)合材料螺旋槳結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計[J]. 張碧輝,李喜樂,周波.  航空工程進展. 2018(01)
[4]無空化導(dǎo)管槳的極限效率分析[J]. 周軍偉,李福正,梅蕾.  哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2017(04)
[5]Numerical estimation of bank-propeller-hull interaction effect on ship manoeuvring using CFD method[J]. S.Kaidi,H.Smaoui,P.Sergent.  Journal of Hydrodynamics. 2017(01)
[6]導(dǎo)管螺旋槳水動力響應(yīng)特性的初步分析[J]. 周軍偉,李福正,郭彬.  船舶工程. 2016(10)
[7]大螺距對轉(zhuǎn)導(dǎo)管螺旋槳的水動力分析[J]. 梅蕾,周軍偉,倪豪良.  中國艦船研究. 2016(05)
[8]近似模型方法在螺旋槳優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用[J]. 葉禮裕,王超,孫文林,張洪雨.  上海交通大學(xué)學(xué)報. 2016(08)
[9]基于CFD方法的消渦輪節(jié)能效果評估與機理分析[J]. 高德寶,劉登成,周偉新.  中國造船. 2016(01)
[10]葉梢與內(nèi)壁間隙對導(dǎo)管螺旋槳水動力性能的影響[J]. 張文璨,董國祥,陳偉民,任海奎.  上海船舶運輸科學(xué)研究所學(xué)報. 2015(04)

碩士論文
[1]基于CFD的導(dǎo)管串列螺旋槳敞水性能研究[D]. 諶月姣.湘潭大學(xué) 2015
[2]全回轉(zhuǎn)螺旋槳的水動力性能數(shù)值分析[D]. 顧鑫.江蘇科技大學(xué) 2015
[3]人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在響應(yīng)曲面法實驗優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用研究[D]. 張晶.青海師范大學(xué) 2014
[4]基于遺傳算法的螺旋槳優(yōu)化設(shè)計研究[D]. 莫濤.哈爾濱工程大學(xué) 2014
[5]深海無人潛器高效推進器的設(shè)計研究[D]. 王同蘇.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[6]導(dǎo)管螺旋槳水動力性能和船尾伴流場的CFD模擬[D]. 趙強.武漢理工大學(xué) 2011



本文編號：3555011