当前位置:主页 > 科技论文 > 船舶论文 >

某散货船推进装置设计与优化

发布时间:2017-10-15 12:05

  本文关键词:某散货船推进装置设计与优化


  更多相关文章: 散货船 CFD模拟计算 螺旋桨优化 分区混合网格 敞水试验


【摘要】:由于全球的能源紧缺和环境污染日益严重,“低碳经济”已经成为各个国家的热点。以绿色船舶为基础的船舶设计和船舶建造等概念已经收到了船舶界的重视。在推进装置的设计方面,螺旋桨的改进设计可以提高推进效率,减小推进装置的耗油量。应用CFD模拟的方法,既可以节约成本,也缩短了产品的开发周期。本文以某双壳体散货船的螺旋桨为研究对象,具体研究了以下几方面内容:1、应用Fluent对螺旋桨的敞水性能进行了模拟和分析,首先应用UG对螺旋桨进行三维建模,对螺旋桨模型进行两种不同方式网格划分即分区混合网格和非结构网格,分别导入Fluent进行计算,计算结果和敞水试验进行对比发现分区混合网格误差为5.7%,小于非结构网格,得到分区混合网格为较优方案的结论。2、本文对该船的螺旋桨在无锡702研究所的拖曳水池螺旋桨进行敞水试验,控制转速不变改变进速进行多次试验得到该螺旋桨的敞水曲线和敞水性能数据。3、对螺旋桨的几何参数进行修改,并用CFD方法对优化结果进行验证看是否符合优化要求,并利用船机桨匹配软件HydroComp计算船舶的阻力特性,验证了优化后的螺旋桨满足推力要求,在推力方面提升了5.2%,转矩方面提升了5.5%,螺旋桨效率提高了1.3%。
【关键词】:散货船 CFD模拟计算 螺旋桨优化 分区混合网格 敞水试验
【学位授予单位】:江苏科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:U674.134
【目录】:
  • 摘要2-3
  • Abstract3-8
  • 第1章 绪论8-14
  • 1.1 课题背景8-9
  • 1.2 螺旋桨研究现状9-12
  • 1.2.1 螺旋桨设计方法9-10
  • 1.2.2 螺旋桨敞水试验简述10
  • 1.2.3 螺旋桨数值模拟计算简述10-11
  • 1.2.4 螺旋桨的优化11-12
  • 1.3 本文研究内容12-14
  • 第2章 数值模拟方法和模型理论14-24
  • 2.1 流动控制方程14-15
  • 2.1.1 质量守恒方程14
  • 2.1.2 动量守恒方程14-15
  • 2.2 湍流模型15-20
  • 2.2.1 湍流模型的种类15-16
  • 2.2.2 雷诺平均N-S方程16-17
  • 2.2.3 常用湍流模型17-20
  • 2.3 数值计算方法20-21
  • 2.3.1 压力修正法20-21
  • 2.3.2 SIMPLE算法21
  • 2.4 CFD软件简介21-23
  • 2.5 本章小结23-24
  • 第3章 螺旋桨的设计和水动力分析24-44
  • 3.1 螺旋桨的三维建模24-28
  • 3.2 计算域的设定28-29
  • 3.3 网格的划分和生成29-34
  • 3.3.1 网格类型29-32
  • 3.3.2 网格的划分32-34
  • 3.4 边界条件34-37
  • 3.4.1 边界条件的分类34-36
  • 3.4.2 MRF模型36-37
  • 3.4.3 边界条件的设定37
  • 3.5 Fluent的计算37-41
  • 3.6 本章小结41-44
  • 第4章 螺旋桨敞水性能计算分析和对比44-56
  • 4.1 螺旋桨敞水试验44-51
  • 4.1.1 敞水试验的原理44-47
  • 4.1.2 敞水水池和试验设备47-50
  • 4.1.3 试验过程50
  • 4.1.4 实验数据分析和处理50-51
  • 4.2 CFD计算和敞水试验对比51-53
  • 4.3 单通道模拟的可行性验证53-55
  • 4.4 误差原因分析55
  • 4.5 本章小结55-56
  • 第5章 不同螺旋桨效率对比与分析56-68
  • 5.1 桨叶参数的优化56-59
  • 5.1.1 桨叶几何参数对螺旋桨性能的影响56-59
  • 5.1.2 桨叶参数结合CFD方法的研究59
  • 5.2 实际算例分析59-64
  • 5.2.1 船舶阻力曲线计算60-63
  • 5.2.2 螺距优化模拟对比分析63-64
  • 5.3 基于油耗的螺旋桨对比64-66
  • 5.4 本章小结66-68
  • 第6章 结论和展望68-70
  • 6.1 结论68
  • 6.2 展望68-70
  • 参考文献70-73
  • 攻读硕士学位期间发表的学术论文73-74
  • 致谢74

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈尚;螺旋桨设计中的负荷分析[J];广东造船;1994年04期

2 王兴权,,萧衍芬;一种螺旋桨设计方法[J];水运科技情报;1996年01期

3 季良;在外磁场旋转的螺旋桨产生的磁信号[J];水雷战与舰船防护;2003年02期

4 张平;杨辉;;常规螺旋桨设计要点分析[J];江苏船舶;2006年03期

5 孙红星;陈奕宏;李亚;高丽瑾;;模型螺旋桨唱音消除方法的试验研究[J];船舶力学;2008年05期

6 肖冰;范中洲;石爱国;吴明;;螺旋桨多种工况敞水性能数值预报[J];大连海事大学学报;2010年03期

7 张帅;朱锡;孙海涛;熊鹰;侯海量;;船用复合材料螺旋桨研究进展[J];力学进展;2012年05期

8 范濂源;陈东光;;高恩氏阔叶型螺旋桨设计图[J];中国造船;1957年01期

9 张济猛;;切割螺旋桨叶片边缘来调整负荷的方法[J];船舶工程;1981年03期

10 沈国鉴,沈行龙;轴向圆筒内对称叶剖面螺旋桨系列的模型试验研究[J];中国造船;1982年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 胡平;郭永崧;杨波;陈晓莹;;集装箱船螺旋桨设计探讨[A];第十八届全国水动力学研讨会文集[C];2004年

2 常博博;刘广荣;毛宁;;螺旋桨电子控制器硬件在回路仿真技术研究[A];第十五届中国科协年会第13分会场:航空发动机设计、制造与应用技术研讨会论文集[C];2013年

3 周建刚;叶金铭;熊鹰;;螺旋桨诱导的平板脉动压力预报[A];2004年船舶水动力学学术会议论文集[C];2004年

4 华汉金;蔡荣泉;;反弯扭叶片在螺旋桨减振降噪中的机理研究[A];2004年船舶水动力学学术会议论文集[C];2004年

5 孙群;沈兴荣;;螺旋桨参数对空泡性能的影响研究[A];第九届全国水动力学学术会议暨第二十二届全国水动力学研讨会论文集[C];2009年

6 魏以迈;徐艳姣;;螺旋桨水动力效率与噪声的优化方法[A];第十六届全国水动力学研讨会文集[C];2002年

7 沈海龙;郑丰勇;苏玉民;;基于滑动网格技术的船体和螺旋桨非定常干扰研究[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2009年

8 伍锐;季盛;沈浩;郭永崧;陈洋;;螺旋桨诱导的船体表面脉动压力预报的试验研究[A];七届更迭 三十回眸——第七届船舶力学学术委员会全体会议论文集[C];2010年

9 陈奕宏;马琳;施小勇;王建芳;刘竹青;;基于小波分析的螺旋桨空泡噪声分析[A];全国第五届信号和智能信息处理与应用学术会议专刊(第一册)[C];2011年

10 丁举;陈红梅;;大型LNG船螺旋桨水动力性能试验研究[A];七届更迭 三十回眸——第七届船舶力学学术委员会全体会议论文集[C];2010年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 通讯员 唐永进;七○二所螺旋桨设计独树一帜[N];中国船舶报;2004年

中国博士学位论文全文数据库 前7条

1 沈志荣;船桨舵相互作用的重叠网格技术数值方法研究[D];上海交通大学;2014年

2 洪毅;高性能复合材料螺旋桨的结构设计及水弹性优化[D];哈尔滨工业大学;2011年

3 谭廷寿;非均匀流场中螺旋桨性能预报和理论设计研究[D];武汉理工大学;2003年

4 沈海龙;船体与节能附体及螺旋桨的非定常干扰研究[D];哈尔滨工程大学;2009年

5 王超;螺旋桨水动力性能、空泡及噪声性能的数值预报研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

6 胡健;螺旋桨空泡性能及低噪声螺旋桨设计研究[D];哈尔滨工程大学;2006年

7 胡安康;沪东(HD)型船舶螺旋桨的研究与开发[D];哈尔滨工程大学;2002年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王莹;船用调距桨推进性能分析[D];集美大学;2015年

2 刘祥鑫;双桨扰动对螺旋桨激振力的影响研究[D];哈尔滨工业大学;2016年

3 马丹萍;基于SBD理论的螺旋桨水动性能设计新方法研究[D];中国舰船研究院;2016年

4 宋光照;基于LES的螺旋桨宽带噪声数值预报方法研究[D];中国舰船研究院;2016年

5 张力;某散货船推进装置设计与优化[D];江苏科技大学;2016年

6 芦志明;涵道螺旋桨飞行器总体设计[D];南京航空航天大学;2016年

7 鞠磊;船后螺旋桨非定常空化性能研究[D];哈尔滨工程大学;2012年

8 夏鹏鹏;低噪声螺旋桨设计策略研究[D];哈尔滨工业大学;2014年

9 王欢;地下溶洞探测器运载装置推进螺旋桨研究[D];太原理工大学;2014年

10 陈凡龙;基于智能材料的可变形螺旋桨的研究[D];哈尔滨工业大学;2015年



本文编号:1037007

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/chuanbolw/1037007.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户0e730***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com