检索结果-内蒙古大学图书馆

中国造船 2025年第2期66卷 88-96页

作者：邱继涛耿浩涵刘腾岩杨孟子张恒蔡佑林喷水推进技术重点实验室中国船舶及海洋工程设计研究院

喷水推进系统的推力是评价其推进性能的重要指标。通过试验研究，提出了一种基于多分量测力计的喷水推进系统推力直接测量装置及方法。对试验原理、试验装置及方法进行了介绍，并且在大型循环水槽中对喷水推进模型进行了推力测量。结果... 详细信息

喷水推进系统的推力是评价其推进性能的重要指标。通过试验研究，提出了一种基于多分量测力计的喷水推进系统推力直接测量装置及方法。对试验原理、试验装置及方法进行了介绍，并且在大型循环水槽中对喷水推进模型进行了推力测量。结果表明，通过论文提出的测量装置及试验方法，可实现对喷水推进系统模型推力的直接测量，与数值模拟结果的对比在一定程度上反映了直接测量方法较高的准确性。该装置也可在拖曳水池中使用，实现喷水推进系统模型的推力测量。

关键词：喷水推进循环水槽多分量测力计推力测量直接法

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浸没式喷水推进系统水动力特性分析

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船舶力学 2025年第1期29卷 53-62页

作者：张恒汲国瑞邱继涛蔡佑林中国船舶及海洋工程设计研究院上海201100 喷水推进技术重点实验室上海200011

浸没式喷水推进是常规艉板式喷水推进的一种衍变型式,其流道与船体高度耦合,船泵耦合流场更复杂。针对浸没式喷水推进技术发展需求,首次构建浸没式喷水推进控制体与力学模型,并开展其与常规艉板式的差别分析。然后针对同一型船、同一型... 详细信息

浸没式喷水推进是常规艉板式喷水推进的一种衍变型式,其流道与船体高度耦合,船泵耦合流场更复杂。针对浸没式喷水推进技术发展需求,首次构建浸没式喷水推进控制体与力学模型,并开展其与常规艉板式的差别分析。然后针对同一型船、同一型推进泵,在设计航速点开展两种推进形式的船泵一体化多自由度运动数值计算分析。对比结果表明:浸没式喷水推进获流区面积更大,流道效率更高,对船体姿态影响小,浸没式喷水推进推力减额分数较大且为正值。

关键词：浸没式喷水推进推力减额进口流道 CFD

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喷水推进泵内精细流场测试研究

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华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第10期52卷 92-97页

作者：王俊范佘明蔡佑林朱华伦中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011 喷水推进技术重点实验室上海200011

为研究喷水推进泵内复杂的精细流场结构,针对一典型喷水推进泵水力模型,采用粒子图像测速(PIV)技术,在喷水推进泵内入口段、叶轮流道、导叶流道及导叶出口四个位置开展速度场的多工况测量,经图像处理及分析,得到了不同位置的速度场及流... 详细信息

为研究喷水推进泵内复杂的精细流场结构,针对一典型喷水推进泵水力模型,采用粒子图像测速(PIV)技术,在喷水推进泵内入口段、叶轮流道、导叶流道及导叶出口四个位置开展速度场的多工况测量,经图像处理及分析,得到了不同位置的速度场及流场结构,并采用本征正交分解(POD)方法对导叶体出口处速度场进行能量分析.结果表明:导叶出口速度场重复性偏差为1.66%,测试方法的重复性精度较高;小流量工况下,叶轮流道内存在由轮毂向轮缘的径向分速度,脉动速度增大;额定流量下,二次流和脉动速度减小,流场趋于均匀;导叶内流场受到叶轮出流影响,在小流量和额定流量工况下,导叶出口一、二阶模态能量占比分别为4.2%,3.8%和5.2%,2.6%.

关键词：喷水推进精细流场测试粒子图像测速本征正交分解

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畸形波物理水池模拟与传播特性研究

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华中科技大学学报(自然科学版) 2025年第4期53卷 91-96页

作者：刘震吴永顺周文俊陈刚上海市船舶工程重点实验室上海200011 中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011 喷水推进技术重点实验室上海200011

为了获得畸形波波长,分析畸形波传播特性,以典型恶劣海况畸形波为原型,在大型拖曳水池模拟了基于波列叠加模型获得的包含畸形波的目标波列,采集得到波面升高的时间历程,分析了波面的时空演化过程,最大波高和有义波高及其比值、波幅谱、... 详细信息

为了获得畸形波波长,分析畸形波传播特性,以典型恶劣海况畸形波为原型,在大型拖曳水池模拟了基于波列叠加模型获得的包含畸形波的目标波列,采集得到波面升高的时间历程,分析了波面的时空演化过程,最大波高和有义波高及其比值、波幅谱、峰度和偏度的沿程变化,以及不同位置的波高超越概率;利用定点波浪时历,提出了畸形波空间轮廓的线性重构方法,获得了畸形波发生时刻的空间轮廓及波长.试验结果表明:模拟得到的畸形波具有显著的非线性波浪特征,形成畸形波的过程中,相位聚焦效应对偏度影响不大,对峰度及较大波高的超越概率影响较大;基于定点波浪时历利用线性重构获得的畸形波空间轮廓与试验结果符合较好,典型恶劣海况畸形波波陡(波高/波长)为0.06~0.08,畸形波实型波长为215~250 m,与中大型船舶船长尺度相当;基于波列时序定义的畸形波波高明显高于畸形波空间轮廓给出的实际波高.

关键词：畸形波物理水池波长传播特性演化

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深海采矿气力提升系统建模及关键参数分析

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中国造船 2024年第2期65卷 125-138页

作者：文潇王建强杨孟子王宗龙中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011 喷水推进技术重点实验室上海200011

为精确预报深海采矿气力提升系统的运行性能,确定关键参数,基于动量定理并综合考虑气体体积膨胀、截面含气率变化和矿物颗粒沉降的影响,建立了气力提升管道内部三相流理论模型;通过数值计算,揭示了注气量、排液量和排固量之间的相互关系... 详细信息

为精确预报深海采矿气力提升系统的运行性能,确定关键参数,基于动量定理并综合考虑气体体积膨胀、截面含气率变化和矿物颗粒沉降的影响,建立了气力提升管道内部三相流理论模型;通过数值计算,揭示了注气量、排液量和排固量之间的相互关系,并与文献试验数据对比,验证了模型的准确性;采用该理论模型,开展面向5500 m水深条件下气力提升系统的性能预报,同时深入分析管径、注气深度和矿物颗粒粒径等关键参数的影响规律。研究成果可为深海采矿气力提升方案设计提供参考。

关键词：深海采矿理论模型气力提升三相流关键参数

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喷水推进船舶骑浪横甩薄弱性衡准校核方法

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船舶力学 2024年第8期28卷 1133-1140页

作者：封培元蔡佑林范佘明喷水推进技术重点实验室上海201100 上海市船舶工程重点实验室上海200011 中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011

当前国际海事组织(IMO)二代稳性规范中骑浪/横甩稳性失效模式的第二层薄弱性衡准校核方法仅适用于采用常规螺旋桨推进方式的船舶。然而,采用喷水推进方式的船舶同样属于该稳性失效模式的敏感船型,因此有必要建立此类船舶的规范校核方法... 详细信息

当前国际海事组织(IMO)二代稳性规范中骑浪/横甩稳性失效模式的第二层薄弱性衡准校核方法仅适用于采用常规螺旋桨推进方式的船舶。然而,采用喷水推进方式的船舶同样属于该稳性失效模式的敏感船型,因此有必要建立此类船舶的规范校核方法。本研究通过类比螺旋桨推力模型,建立喷水推进系统的力学模型,在不改变当前骑浪/横甩第二层薄弱性衡准校核理论方法和框架的前提下,通过最少的流程变动实现适用于喷水推进船舶的第二层薄弱性衡准校核,并基于实泵数据和样船算例证明所提出方法的有效性。基于研究成果形成专门针对喷水推进船舶的规范校核方法,突破当前规范在船舶推进方式方面的局限性,不但使规范变得更为完备,而且能为喷水推进船舶的稳性安全评估提供有利的技术支撑。

关键词：二代稳性骑浪/横甩喷水推进薄弱性衡准校核流程

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喷水推进操舵倒航机构转动副力学性能试验分析

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中国造船 2023年第2期64卷 141-150页

作者：王俊蔡佑林范佘明刘雪琴张岩中国船舶及海洋工程设计研究院喷水推进技术重点实验室上海200011

针对喷水推进装置操舵倒航机构转动副的强度问题,基于带自由液面的循环水槽,开展操舵倒航机构转动副载荷试验研究。首先,针对操舵倒航机构转动副各销轴运转特点,基于应变测试原理开发了不同规格尺度的高精度销轴传感器;其次,将喷射流速... 详细信息

针对喷水推进装置操舵倒航机构转动副的强度问题,基于带自由液面的循环水槽,开展操舵倒航机构转动副载荷试验研究。首先,针对操舵倒航机构转动副各销轴运转特点,基于应变测试原理开发了不同规格尺度的高精度销轴传感器;其次,将喷射流速度调整至设计状态,在倒航斗满斗状态下,利用所开发的销轴传感器测量各转动副销轴所受的径向载荷;最后,维持满斗状态,从0°开始连续运转方向舵至满舵状态,测量方向舵运动过程中转动副各销轴的动态载荷。结果表明,操舵倒航机构各转动副销轴的受力大小不同,均呈现脉动特性,且脉动的频率与喷水推进泵转速成倍数关系。

关键词：喷水推进操舵倒航机构力学分析转动副

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喷水推进船操纵性水动力导数影响的试验研究

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中国造船 2023年第1期64卷 161-167页

作者：刘小健吴永顺张晨亮范佘明喷水推进技术重点实验室上海200011 中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011

采用数学模型进行船舶操纵性模拟是常用的方法,但喷水推进船航速高、回转时横倾大,还会出现侧滑现象,有必要开展操纵性水动力影响的研究。论文采用大振幅平面运动机构开展了高速单体喷水推进船的斜航、纯横荡和纯摇首运动的模型试验,在... 详细信息

采用数学模型进行船舶操纵性模拟是常用的方法,但喷水推进船航速高、回转时横倾大,还会出现侧滑现象,有必要开展操纵性水动力影响的研究。论文采用大振幅平面运动机构开展了高速单体喷水推进船的斜航、纯横荡和纯摇首运动的模型试验,在不同航速下对带有喷水推进的船体和裸船体进行水动力测试,分析了与上述运动相关的水动力导数。试验表明,高航速引起的船舶升沉和纵倾等运动姿态较大的变化以及喷水推进作用下船体产生的“虚尾”,使操纵性水动力导数受到很大影响。还发现该船在两个试验航速下都不具有航向稳定性,在总体设计时需要考虑初始尾倾,以消除喷水推进产生的不利影响,必要时需增加呆木或稳定鳍,用于改善航向稳定性。

关键词：喷水推进操纵水动力航速

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利用声信号基于HHT方法识别螺旋桨模态参数

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振动与冲击 2023年第3期42卷 57-63,73页

作者：刘正浩丁举毛献群中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011 喷水推进技术重点实验室上海200011

为了对螺旋桨的模态参数进行无接触式测量,首先基于声学边界元方法,建立了螺旋桨在冲击载荷作用下辐射声信号与模态参数之间的数学模型,该模型相比于已公开文献采用的模型,从理论上揭示了采样声信号不必须取自于结构近场。在此基础上,... 详细信息

为了对螺旋桨的模态参数进行无接触式测量,首先基于声学边界元方法,建立了螺旋桨在冲击载荷作用下辐射声信号与模态参数之间的数学模型,该模型相比于已公开文献采用的模型,从理论上揭示了采样声信号不必须取自于结构近场。在此基础上,借助希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang transform, HHT)方法处理非平稳、非线性信号,对采样声信号进行处理来识别结构模态参数。以一螺旋桨缩尺模型为研究对象,分别采用数值模拟和试验手段对该方法的实用性和有效性进行了验证,并评估了环境噪声的影响程度。结果显示该方法能准确识别模态频率和阻尼比,且具有自适应频率分辨率,为工程上精细结构的模态参数识别提供一种新途径。

关键词：螺旋桨声信号模态参数识别希尔伯特-黄变换

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操舵倒航机构仿真中的湍流模型参数研究

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中国造船 2025年第2期66卷 236-247页

作者：王俊王永生陈浩旸范佘明蔡佑林中国船舶及海洋工程设计研究院喷水推进技术重点实验室上海佳豪船海工程研究设计有限公司

为提升喷水推进操舵倒航机构倒航纵向力的预报精度,基于雷诺平均方程,分别采用单个湍流模型参数在默认值的0.75和1.5倍之间变化,以及3个湍流模型参数在相同变化范围内抽样生成算例的定常求解方法,研究标准k-ε湍流模型中的Cε1,Cε2,Cμ... 详细信息

为提升喷水推进操舵倒航机构倒航纵向力的预报精度,基于雷诺平均方程,分别采用单个湍流模型参数在默认值的0.75和1.5倍之间变化,以及3个湍流模型参数在相同变化范围内抽样生成算例的定常求解方法,研究标准k-ε湍流模型中的Cε1,Cε2,Cμ,σk和σε这5个参数对倒航纵向力计算的影响规律。计算结果表明：Cε2变化值对纵向力计算结果影响最大;同时改变多个参数可以在更大范围内优化纵向力;湍流模型参数变化后,k-ε控制方程中湍流生成项和耗散项占比改变,从而影响操舵倒航机构内表面的压力分布和倒航纵向力的积分值。研究将小流量下操舵倒航机构纵向力计算值与试验值的误差从6.5%缩小至2%以内,有效提高了操舵倒航机构纵向力的预报精度,为操舵倒航机构的优化和工程化设计提供参考。

关键词：喷水推进操舵倒航机构 k-ε湍流模型纵向力

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