检索结果-内蒙古大学图书馆

力学学报 2025年第3期57卷 605-615页

作者：韦喜忠王永帅陈奕宏季斌中国船舶科学研究中心江苏无锡214082 武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室武汉430072

梢涡空化是船用螺旋桨上最早发生的空化类型之一,其一旦发生会显著增强舰船水下噪声水平.因此,随着现代舰船对航速和声隐身性的要求不断提高,对于与舰船临界航速密切相关的螺旋桨梢涡空化初生的精准预报需求也变得日益迫切.而现阶段常... 详细信息

梢涡空化是船用螺旋桨上最早发生的空化类型之一,其一旦发生会显著增强舰船水下噪声水平.因此,随着现代舰船对航速和声隐身性的要求不断提高,对于与舰船临界航速密切相关的螺旋桨梢涡空化初生的精准预报需求也变得日益迫切.而现阶段常用的单相最小压力系数法和两相空化模型法不仅无法充分考虑水中气核效应,还具有明显的网格依赖性,难以对螺旋桨梢涡的初生空化数进行精准预报.为弥补现有预报方法的不足,本研究在考虑气核效应的流场模拟方法基础上,建立了基于趋势突变检验的螺旋桨梢涡初生空化数的预报方法.首先以由螺旋桨桨叶简化而来的椭圆翼为研究对象针对该方法中空化泡判定标准和初始气核数量两个主观因素进行敏感性分析,较为系统验证了该预报方法具有优异的鲁棒性.并在此基础上,初步探究了来流速度对梢涡卷吸捕获气核能力的影响.研究表明,在空化初生工况下,来流速度越大使得气核就越难以被梢涡流场捕获后生长成为空化泡.最后进一步地将该方法应用于螺旋桨的梢涡空化初生的预报研究中.结果表明,相较于传统最小压力系数法,本方法精度能提高80%以上,优势明显.

关键词：数值模拟气泡动力学突变检验梢涡空化初生螺旋桨

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远场冲击波下螺旋桨毁伤与空化特征研究

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爆炸与冲击 2025年第3期45卷 137-153页

作者：王志凯郑景洲杨洋夏辉衡姚熊亮哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001 中国船舶集团工程管理中心北京100081

螺旋桨是舰船推进系统的核心部件,其运动稳定性和效率直接影响舰船的性能。当前推进轴系抗冲击研究大多将螺旋桨等效成均质圆盘,忽略其结构特征,不能准确得到水下爆炸瞬态冲击下螺旋桨的瞬态毁伤特征。本文中针对螺旋桨的结构特征,基于... 详细信息

螺旋桨是舰船推进系统的核心部件,其运动稳定性和效率直接影响舰船的性能。当前推进轴系抗冲击研究大多将螺旋桨等效成均质圆盘,忽略其结构特征,不能准确得到水下爆炸瞬态冲击下螺旋桨的瞬态毁伤特征。本文中针对螺旋桨的结构特征,基于湿模态分析法得到实体建模优于壳体建模,开展了远场冲击波作用下螺旋桨物面空化冲击动响应及毁伤特征分析,并结合螺旋桨高速旋转状态下产生的水动力空化现象,进一步分析螺旋桨瞬态毁伤特征规律。结果表明:在0°与90°攻角下,冲击波入射波作用于螺旋桨表面的物面载荷更高,但存在一个上限值,其与螺旋桨结构特征有关。在计及水动力空化状态下,桨叶的应力水平变化较为一致;桨叶主要塑性损伤区为叶根处,存在局部塑性和完全塑性两种模式。探讨了远场爆炸下螺旋桨毁伤与空化特征,研究结果可为推进轴系及螺旋桨抗冲击防护提供参考。

关键词：水下爆炸螺旋桨毁伤特性空化效应

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基于混联机床的螺旋桨双面加工后置处理算法

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哈尔滨工程大学学报 2025年第1期46卷 63-70,78页

作者：葛昱昊郭祥雨王瑞哈尔滨工业大学(威海)海洋工程学院山东威海264209 哈尔滨工业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001

针对船用螺旋桨传统加工方法效率、精度较低的问题,本文基于2套XYZ-3RPS混联加工装置,研究了螺旋桨桨叶的双面协同加工方法。在此基础上,根据螺旋桨的几何特性开发了后置处理算法。通过两侧刀位数据对齐实现了两侧刀具在桨叶表面内部区... 详细信息

针对船用螺旋桨传统加工方法效率、精度较低的问题,本文基于2套XYZ-3RPS混联加工装置,研究了螺旋桨桨叶的双面协同加工方法。在此基础上,根据螺旋桨的几何特性开发了后置处理算法。通过两侧刀位数据对齐实现了两侧刀具在桨叶表面内部区域的对称加工;通过两侧刀具在桨叶表面边缘区域的错位走刀,避免了碰撞;通过分段五次插值及超限校验算法,实现了平滑稳定的加工过程。最后,通过仿真和实际加工实验,验证了后置处理算法的有效性与可行性。

关键词：螺旋桨混联机床双面加工后置处理双曲线插补运动学分析分段插值超限校验

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类液滑移涂层对螺旋桨减阻及水动力性能影响研究

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表面技术 2025年第4期54卷 242-250页

作者：汪涵凌志远曾志翔胡弘毅耿佳东中远海运能源运输股份有限公司上海200080 中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋关键材料全国重点实验室浙江宁波315201

目的研究类液滑移涂层对螺旋桨转动时所受阻力及水动力性能的影响,从而有效提高螺旋桨效率,实现海洋航体节能减排。方法采用喷涂法将十二烷基三甲氧基硅烷(DTMS)和四甲氧基硅烷(TMOS)两种单体的混合溶液敷设到螺旋桨表面得到类液滑移涂... 详细信息

目的研究类液滑移涂层对螺旋桨转动时所受阻力及水动力性能的影响,从而有效提高螺旋桨效率,实现海洋航体节能减排。方法采用喷涂法将十二烷基三甲氧基硅烷(DTMS)和四甲氧基硅烷(TMOS)两种单体的混合溶液敷设到螺旋桨表面得到类液滑移涂层。通过滑动角表征涂层的滑移性能并确定单体配比,采用平板水洞测试、旋转阻力测试、快艇测试以及空泡水筒实验等方式,通过扭矩、转速、推力、功率和螺旋桨效率等参数研究螺旋桨转动时的阻力及水动力性能。结果涂层光滑平整,粗糙度仅有0.184 nm。DTMS分子刷负责传递水滴实现表面滑移,TMOS分子刷起着间隔物的作用,间隔距离增加可以提高水滴传递的可能性,但间隔过大反而会超出最大距离,降低传递能力。在最佳物质的量比(TMOS∶DTMS=3∶1)下,涂层的滑动角为6.17°,具备优异的水滴滑移特性和自清洁性能。涂层涂覆后可以实现桨叶1%~2%的扭矩降低、1%~2%的转速提高、4%~7%的功率下降、3%~5%的推力提升和5%~6%的螺旋桨效率(推力扭矩比)提升。结论类液滑移涂层利用边界滑移特性可以在不同进速系数下显著提高螺旋桨的水动力性能,通过提高螺旋桨效率实现减阻,最大提升率可达6.88%。

关键词：类液滑移涂层减阻螺旋桨水动力性能分子刷边界滑移

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侧流对平流层飞艇螺旋桨气动载荷的影响

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航空动力学报 2025年第2期40卷 173-181页

作者：聂波王海峰杜晨曦马界祥西北工业大学航空学院西安710072 中国航空工业集团有限公司第一飞机设计研究院西安710089

利用滑移网格技术和脱体涡模拟(DES)的非定常数值方法,采用螺旋桨缩比模型风洞试验验证了方法的有效性,完成了不同侧流状态下气动载荷数值计算。结果表明:螺旋桨旋转的瞬时气动载荷系数呈现周期性的非定常特性,沿桨叶径向的挥舞力矩随... 详细信息

利用滑移网格技术和脱体涡模拟(DES)的非定常数值方法,采用螺旋桨缩比模型风洞试验验证了方法的有效性,完成了不同侧流状态下气动载荷数值计算。结果表明:螺旋桨旋转的瞬时气动载荷系数呈现周期性的非定常特性,沿桨叶径向的挥舞力矩随侧流偏角递增明显,在30°侧流偏角时瞬时值与轴向力矩相当,60°时超过轴向力矩2倍;随桨叶数增多,一个周期内的波动频率增加,四叶桨拉力和扭矩系数相对时均值的波动幅度比两叶桨分别缩减了76.6%和70.1%。所研究方法可为桨叶结构和相关支撑机构的设计提供有效的输入依据。

关键词：侧流平流层飞艇螺旋桨滑移网格脱体涡模拟非定常

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垂直下降状态下螺旋桨气动特性及涡环特征

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空气动力学学报 2025年第1期43卷 1-11,I0001页

作者：高泽明邵雪明王家鼎曾丽芳黎军浙江大学航空航天学院杭州310027

螺旋桨在垂直下降状态下极易进入涡环状态,从而引起复杂的空气动力学特性。采用黏性涡粒子方法(viscous vortex particle method,VVPM),对APC thin electric 10X7螺旋桨在不同垂直下降率下的气动特性和涡环特征开展研究。结果表明:螺旋... 详细信息

螺旋桨在垂直下降状态下极易进入涡环状态,从而引起复杂的空气动力学特性。采用黏性涡粒子方法(viscous vortex particle method,VVPM),对APC thin electric 10X7螺旋桨在不同垂直下降率下的气动特性和涡环特征开展研究。结果表明:螺旋桨气动特性容易受到下降率的影响,当下降率增加时,拉力呈现先略增大再减小后增大的趋势,同时尾迹压缩效应逐渐增强,涡环中心逐渐上移。在此过程中,涡环先后经历了悬停状态、涡环前期、涡环初期、深度涡环和类风车流动状态,涡环特征从管状螺旋下洗涡逐渐演变成螺旋涡与环形涡并存,再到完全涡环结构,最后涡系结构移动至桨盘上方。涡场拓扑结构的演变直接影响螺旋桨的气动特性,当桨盘附近尾迹为管状螺旋涡结构时,螺旋桨气动特性变化不明显;随着下降率的增加,逐渐演变出的环形涡会严重影响螺旋桨的气动特性,表现为拉力骤降,尾迹压缩效应增强,回流区包裹桨盘;随着下降率进一步增加,涡系结构到达桨盘上方,螺旋桨进入类风车状态,气动力逐渐增大。

关键词：涡环状态螺旋桨黏性涡粒子气动特性涡环特征

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湖上试验的快艇螺旋桨线谱特性分析及检测

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哈尔滨工程大学学报 2025年

作者：陈新华李嶷郑恩明方华杨鹤中国科学院声学研究所

为了获得目标声纹特征，对快艇的湖上试验数据进行分析，利用低频分析记录图研究实际工作中目标线谱在图中的表现，同时针对快艇工况稳定和转向时的2种情况，研究快艇螺旋桨各时刻的线谱特性。补充采用方法。另外，分别采用长时间数据... 详细信息

为了获得目标声纹特征，对快艇的湖上试验数据进行分析，利用低频分析记录图研究实际工作中目标线谱在图中的表现，同时针对快艇工况稳定和转向时的2种情况，研究快艇螺旋桨各时刻的线谱特性。补充采用方法。另外，分别采用长时间数据和短时间数据做快速傅里叶变换的方法对线谱进行检测，验证不同试验场景下这2种方法检测线谱的性能优劣，同时提出对长时间数据做快速傅里叶变换的工程实现方法。研究表明：目标线谱会随着目标工况的变化而发生漂移；低频分析记录图中线谱的基频和谐波信号强度具有随机性。本文对目标线谱形成了更直观的认识，指出在目标工况稳定或变化剧烈时宜分别采用长时或短时傅里叶变换进行线谱检测。

关键词：信号处理光谱分析信号检测水下声信号螺旋桨舰船噪声线谱低频分析记录图

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渗流FW-H方法在螺旋桨水动力噪声预报中的应用

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舰船科学技术 2025年第8期47卷 28-34页

作者：朱天赐傅慧萍李杰上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240

目前常用的预报螺旋桨水动力噪声方法为传统的FW-H方程,对于四极子噪声的处理需要求解复杂的体积分。渗流FW-H方法通过在虚拟渗流控制面上积分来保留四极子声源的贡献,同时降低计算负荷。采用DTMB4119螺旋桨为研究对象,对其敞水与伴流... 详细信息

目前常用的预报螺旋桨水动力噪声方法为传统的FW-H方程,对于四极子噪声的处理需要求解复杂的体积分。渗流FW-H方法通过在虚拟渗流控制面上积分来保留四极子声源的贡献,同时降低计算负荷。采用DTMB4119螺旋桨为研究对象,对其敞水与伴流工况的水动力进行求解,并与试验值相比较,验证流场计算的准确性。随后应用渗流FW-H方法计算对应工况下的噪声性能。并对声源积分面范围和形状对声学计算的影响进行分析。渗流FW-H方法能取得较为准确的声学预测结果,且渗流FW-H方法对积分面几何形状不敏感,对积分面的范围选择较为敏感。作为可将所有声源贡献涵盖求解的噪声预报方法,渗流FW-H有着广阔的应用前景。

关键词：螺旋桨水动力噪声渗流FW-H方法声源积分面

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螺旋桨双排对转与单排旋转动力特性对比仿真研究

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工程与试验 2025年第1期65卷 25-29页

作者：李修远王定奇中国飞行试验研究院发动机所陕西西安710089

以某牵拉式对转螺旋桨为研究对象,使用三维数值仿真方法,根据桨叶旋转特征分区进行结构化网格划分。基于滑移网格方法,在不同进距比和不同桨叶角条件下,对前后排桨叶孤立旋转和双排对转两种状态分别开展动力特性仿真计算,分析前后排桨... 详细信息

以某牵拉式对转螺旋桨为研究对象,使用三维数值仿真方法,根据桨叶旋转特征分区进行结构化网格划分。基于滑移网格方法,在不同进距比和不同桨叶角条件下,对前后排桨叶孤立旋转和双排对转两种状态分别开展动力特性仿真计算,分析前后排桨叶孤立做功与对转做功时动力特性的变化。研究结果表明,桨叶角是影响螺旋桨做功能力的关键参数,同时来流马赫数的增大与飞行高度的增加会降低螺旋桨做功能力。相较于孤立旋转,螺旋桨对转对前排桨叶的拉力系数和功率系数影响较小,而对后排桨叶做功能力提升明显,同时提升了后排桨叶效率。这主要是由于桨叶对转使后排进口气流攻角增大,桨叶高压区和低压区强度增大,高压区沿前缘向叶根扩展,导致后排桨叶做功能力增大。

关键词：动力特性螺旋桨流场仿真结构化网格仿真计算

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螺旋桨

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游艇业 2007年第1期 124-124页

螺旋桨是将发动机自身的旋转力转换成游艇动力的关键装置。

关键词：螺旋桨旋转力发动机游艇

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