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气幕对螺旋桨空化负载噪声影响的数值模拟
1
作者 王运龙 陈志文 +2 位作者 梁国鹏 贾岳 谢广东 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2026年第1期86-95,共10页
为避免传统螺旋桨降噪措施成本高、普适性差等缺点,本文从声音传播路径入手,提出螺旋桨气幕降噪方法。首先基于计算流体力学方法计算出螺旋桨的空泡分布形态及叶片的压力脉动;再通过Keller气泡振动模型计算得到气幕的声学参数,利用有限... 为避免传统螺旋桨降噪措施成本高、普适性差等缺点,本文从声音传播路径入手,提出螺旋桨气幕降噪方法。首先基于计算流体力学方法计算出螺旋桨的空泡分布形态及叶片的压力脉动;再通过Keller气泡振动模型计算得到气幕的声学参数,利用有限元方法进行声学模拟,并分析总结气幕对螺旋桨噪声的衰减规律。研究发现,当气幕与螺旋桨距离增大时,降噪效果变强,最大降噪幅度保持在8 dB左右;气幕厚度的变化不会对螺旋桨噪声产生明显影响,降噪幅度始终保持在9 dB左右;气幕中的空气体积分数在1%以下时,体积分数的增加会明显降低螺旋桨的辐射噪声,降噪幅值8 dB左右。 展开更多
关键词 螺旋桨噪声 气幕 降噪 空化 有限元方法 数值模拟 多相模型 噪声传播
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弹性螺旋桨结构变形对激励力特性的影响
2
作者 陈蔚然 蔡昊鹏 +3 位作者 吴浩 卜延鹏 曹琳琳 吴大转 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2026年第1期179-190,共12页
为了探究弹性螺旋桨在航行体复杂伴流场中的结构变形规律及其对激励力的影响机理,采用计算流体力学/有限元流固耦合方法开展航行体-螺旋桨组合模型的数值模拟.根据由谐调分析得到的均匀与非均匀水下伴流场特性,分析不同伴流场中弹性螺... 为了探究弹性螺旋桨在航行体复杂伴流场中的结构变形规律及其对激励力的影响机理,采用计算流体力学/有限元流固耦合方法开展航行体-螺旋桨组合模型的数值模拟.根据由谐调分析得到的均匀与非均匀水下伴流场特性,分析不同伴流场中弹性螺旋桨的稳态变形与动态变形规律.对比刚性与弹性螺旋桨的激励力时均值与脉动幅值的差异,分析结构变形对激励力产生影响的内在机理.研究结果表明,弹性螺旋桨的稳态变形主要由伴流场中的时均载荷驱动,螺距角增大导致轴向力时均值提升了9.5%;动态变形主要由非均匀伴流场中的脉动载荷驱动,能够缓冲来流激励并自适应调节,从而显著抑制螺旋桨轴向激励力叶频处的脉动幅值,降幅达到86.1%.研究揭示了弹性螺旋桨结构变形对激励力的调控机制,为船舶推进系统的应用和激励力控制提供了理论依据. 展开更多
关键词 弹性螺旋桨 流固耦合 伴流场 结构变形 激励力
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数据驱动在水下无人航行器泵喷推进器流场重构中的应用
3
作者 张永 范宇 +2 位作者 刘海光 刘志浩 刘宏杰 《西北工业大学学报》 北大核心 2025年第3期509-516,共8页
针对水下无人航行器泵喷推进器难以获取高保真流场信息的缺陷,利用数据驱动方法中的混合下采样跳跃连接/多尺度重构模型研究了后置定子泵喷推进器超分辨流场重构的准确性。该模型可利用偏置、权重的非线性分布建立低分辨率流场与超分辨... 针对水下无人航行器泵喷推进器难以获取高保真流场信息的缺陷,利用数据驱动方法中的混合下采样跳跃连接/多尺度重构模型研究了后置定子泵喷推进器超分辨流场重构的准确性。该模型可利用偏置、权重的非线性分布建立低分辨率流场与超分辨率流场之间的复杂关系。相比实验方法,所提方法存在成本低的优势,而相比数值仿真方法,存在效率高、精度高的优势。同时,结合变分贝叶斯理论分析了泵喷推进器超分辨重构的不确定性分布。研究结果表明:含有变分贝叶斯理论的混合数据驱动模型重构泵喷推进器准确性更高,较高的重构误差主要分布在轮毂区域及叶片旋转区域。该方法可将水下无人航行器泵喷推进器的低分辨流场提高256倍,较高不确定性区域主要分布在重构曲线的波峰处。 展开更多
关键词 泵喷推进器 数据驱动 流场重构 变分贝叶斯
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空投艇动力系统特殊管路设计的技术方法研究
4
作者 郭昂 周谦 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第2期41-44,共4页
针对空投艇在离机和着水过程中,柴油机燃油及滑油管路无法满足极限使用要求的技术问题,提出解决方案。采用常开式直动式电磁阀与通电延时继电器组合装置,以及设计倾斜的多孔隔板特殊管路,能够有效解决极限状态下动力管路渗流油和滑油产... 针对空投艇在离机和着水过程中,柴油机燃油及滑油管路无法满足极限使用要求的技术问题,提出解决方案。采用常开式直动式电磁阀与通电延时继电器组合装置,以及设计倾斜的多孔隔板特殊管路,能够有效解决极限状态下动力管路渗流油和滑油产生气泡的难题,同时满足空投艇降落后动力系统远距离遥控启动的需求。通过刚性冲锋突击艇的实船应用和验证,表明这一改进措施不仅提升了空投艇的实用性能力,而且对实际设计工作具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 空投艇 动力系统 特殊管路
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轮缘推进器流体激振力与流噪声特性分析
5
作者 李东波 孔令荀 +2 位作者 屈毅林 芦苇 李旭东 《船舶工程》 北大核心 2025年第10期10-21,共12页
[目的]为掌握轮缘推进器(RDT)在非均匀流场作用下的流体激振力和流噪声特性,[方法]对RDT桨叶在三维流场中的流体激振力和流噪声特性进行分析。基于雷诺平均纳维-斯托克斯(RANS)方法对导管螺旋桨(DP)的敞水性能进行模拟,并将所得结果与... [目的]为掌握轮缘推进器(RDT)在非均匀流场作用下的流体激振力和流噪声特性,[方法]对RDT桨叶在三维流场中的流体激振力和流噪声特性进行分析。基于雷诺平均纳维-斯托克斯(RANS)方法对导管螺旋桨(DP)的敞水性能进行模拟,并将所得结果与试验结果相对比,验证该方法的有效性。利用流场仿真分析RDT的敞水性能和流体激振力特性,并采用大涡模拟(LES)方法,结合FW-H声学模型获取推进器的声压信息。在此基础上,对DP与RDT的敞水性能、流体激振力和流噪声声场进行对比。[结果]结果表明:在不同进速下,RDT相比DP具有更高的推力和扭矩,且其表面脉动压力大;RDT产生的噪声主要是低频噪声;RDT的声压波动比DP更平稳,轴向和径向总声压级分别比DP高约0.7 dB和8.0 dB;RDT的噪声分布呈偶极子特性,桨叶轴向的总声压级高于径向。[结论]研究成果可为RDT的减振降噪设计提供一定参考。 展开更多
关键词 轮缘推进器(RDT) 数值模拟 流体激振力 流噪声
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无轴泵喷推进器内流致噪声仿真计算 被引量：1
6
作者 刘厚林 郭成宇 +2 位作者 吴贤芳 谈明高 赵杨 《排灌机械工程学报》 北大核心 2025年第2期109-115,共7页
基于Lighthill声比拟理论,采用混合数值模拟方法分析了流量变化对无轴泵喷推进器内流致噪声的声压级频域特性和总声压级等的影响及其与内流场的关系.研究结果表明:声压级主频均为轴频,并可见2倍轴频的谐频.小流量和设计流量下,主频处声... 基于Lighthill声比拟理论,采用混合数值模拟方法分析了流量变化对无轴泵喷推进器内流致噪声的声压级频域特性和总声压级等的影响及其与内流场的关系.研究结果表明:声压级主频均为轴频,并可见2倍轴频的谐频.小流量和设计流量下,主频处声压级幅值沿流向先下降后上升再下降,沿径向先上升后下降,并存在叶频及其倍频的谐频;大流量下,其沿流向下降,沿径向先下降后上升,未见叶频或其倍频的谐频分布.出口段靠近叶轮区域的主频处声压级幅值随流量增加上升,而远离该区域则先上升后下降;轴线附近区域的噪声逐渐增强.总声压级随流量增加而上升;流向上,总声压级逐渐降低,且在大流量下噪声衰减速度更为缓慢;径向上,总声压级最高值随着径向区域所在的流向距离增加而逐渐靠近轴线.影响不同流量下无轴泵喷推进器噪声分布的主要因素是出口段靠近叶轮区域的速度梯度和2个旋涡的大小和位置. 展开更多
关键词 无轴泵喷推进器 Lighthill声比拟理论 流致噪声 数值模拟
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喷管掺气对螺旋混流式推进泵推进性能的影响 被引量：1
7
作者 韩伟 贺春沛 +2 位作者 李仁年 徐梓添 张钰昆 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第9期1793-1800,共8页
为提高喷水推进器的推进性能,本文将气体射流应用于螺旋混流泵喷管中,研究喷管掺气对推进性能的影响。采用混合模型分别对不同掺气长度、掺气深度、掺气量进行数值模拟,设计响应面试验并运用多目标规划寻找最优掺气模型,对比优化后模型... 为提高喷水推进器的推进性能,本文将气体射流应用于螺旋混流泵喷管中,研究喷管掺气对推进性能的影响。采用混合模型分别对不同掺气长度、掺气深度、掺气量进行数值模拟,设计响应面试验并运用多目标规划寻找最优掺气模型,对比优化后模型与原始模型内流场。结果表明:螺旋混流泵加入气体射流后可以大幅增加推力,但会降低系统效率;在其他掺气参数不变的情况下,推力与掺气长度、掺气量成正相关,与掺气深度成负相关;以推力为目标进行优化,相比不掺气模型推力提升了1.75倍;以推力和效率为目标进行多目标优化,推力相比不掺气模型提升了1.61倍,效率相较于只优化推力时提升了2.9%;掺气后液体流道面积减小,喷管进出口压差变大,流速增加导致推力增大。 展开更多
关键词 螺旋混流泵 气体射流 推进性能 响应面分析 多目标规划 内流场 涡特性 Ω准则
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基于仿生锯齿结构的喷水推进泵流噪声特性研究 被引量：1
8
作者 叶曦 王献忠 +3 位作者 徐龙龙 黄为北 王维伟 何俊泽 《振动与冲击》 北大核心 2025年第16期66-73,共8页
以轴流式喷水推进泵作为研究对象,基于仿生原理对喷水推进泵叶轮叶片进行仿生降噪设计,并通过计算流体力学/计算气动声学混合计算方法对仿生设计前、后的喷水推进泵水动力和流噪声进行数值计算,对结果进行分析对比发现:叶轮尾缘仿生泵... 以轴流式喷水推进泵作为研究对象,基于仿生原理对喷水推进泵叶轮叶片进行仿生降噪设计,并通过计算流体力学/计算气动声学混合计算方法对仿生设计前、后的喷水推进泵水动力和流噪声进行数值计算,对结果进行分析对比发现:叶轮尾缘仿生泵的效率虽低于原型泵,但却具有较好的降噪效果,最多降低泵在25~4000 Hz内的流噪声总声压级为4.96 dB;最后,对原喷水推进泵和仿生泵的水动力和流噪声进行了试验测量,仿生泵在10~4000 Hz内试验流噪声总声压级比原型泵小3.84 dB,验证了仿生设计对喷水推进泵的实际降噪效果。 展开更多
关键词 喷水推进泵 流噪声 仿生降噪设计
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基于SBD的底板式全向喷水推进器水动力性能优化研究 被引量：1
9
作者 张建华 丁江明 赵辉 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2025年第4期800-805,共6页
文中基于SBD方法开展了水动力性能优化研究.对底板式全向喷水推进器叶轮和定子的叶片数组合方式进行了优选.在此基础上,以轴功率为约束条件,以推力功率比T/P为优化目标,对推进器流道进行了优化设计.结果表明:叶轮与定子的叶片数组合方式... 文中基于SBD方法开展了水动力性能优化研究.对底板式全向喷水推进器叶轮和定子的叶片数组合方式进行了优选.在此基础上,以轴功率为约束条件,以推力功率比T/P为优化目标,对推进器流道进行了优化设计.结果表明:叶轮与定子的叶片数组合方式对T/P和泵效率有明显的影响,但泵效率高的组合,其T/P值不一定最优,T/P值还受导叶的影响.推进器经过优选与优化,在设计工况条件下,轴功率满足设计要求时,推力相比于原来提高了7.83%,T/P相比于原来提高了6.29%. 展开更多
关键词 船舶 全向喷水推进器 水动力性能 优化设计 CFD
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规则波中船舶斜航运动水动力预报研究
10
作者 韩阳 师超 +2 位作者 顾民 邱耿耀 李壮壮 《船舶力学》 北大核心 2025年第5期693-703,共11页
目前基于船舶操纵运动数学模型开展波浪中船舶操纵运动预报研究,操纵运动水动力系数多采用静水中试验或数值预报结果,未反映波浪对操纵运动水动力的影响,因此建立波浪中船舶操纵运动水动力预报方法是准确预报波浪中船舶操纵运动的重要... 目前基于船舶操纵运动数学模型开展波浪中船舶操纵运动预报研究,操纵运动水动力系数多采用静水中试验或数值预报结果,未反映波浪对操纵运动水动力的影响,因此建立波浪中船舶操纵运动水动力预报方法是准确预报波浪中船舶操纵运动的重要基础。本文采用基于重叠网格方法对船舶在波浪中多自由度运动进行数值建模,给出波浪中水动力建模、自由表面处理、波浪模拟等方法,建立波浪中船舶操纵运动水动力数值模拟方法;开展S175标模规则波中斜航运动水动力模型试验和数值预报研究,评估波浪对船舶斜航运动水动力的影响,并将数值预报结果与模型试验结果进行比对分析,验证数值模拟方法的可靠性和实用性。研究成果可为波浪中船舶操纵运动预报精度的提升提供技术支撑。 展开更多
关键词 规则波 斜航运动 CFD 水动力
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风帆助航船舶双元素翼帆多帆干涉特性的数值研究
11
作者 李臣 王宏明 《船舶力学》 北大核心 2025年第7期1078-1088,共11页
为了研究风帆助航船舶在航行中多组翼帆之间的干涉特性,本文首先基于相对风向角设计了双元素翼帆相邻布置方案,并采用雷诺平均N–S方程在定常工况下进行数值仿真,以分析双元素翼帆的气动干涉特性,针对多帆干涉引起的失速问题,提出了一... 为了研究风帆助航船舶在航行中多组翼帆之间的干涉特性,本文首先基于相对风向角设计了双元素翼帆相邻布置方案,并采用雷诺平均N–S方程在定常工况下进行数值仿真,以分析双元素翼帆的气动干涉特性,针对多帆干涉引起的失速问题,提出了一种优化双元素翼帆攻角和襟翼偏转角的方案,并据此获得了翼帆级间干涉特性。研究结果表明,在单排布置方案中,当相对风向角为30°、90°和120°时,最佳间距均为1.5c,但当相对风向角为90°和120°时,级间干涉显著增强从而引起翼帆失速,经优化后,双元素翼帆系统的助推力系数可提升5.2%以上,下游翼帆的流动分离消失。 展开更多
关键词 风帆助航船舶 双元素翼帆 多组翼帆 干涉特性 数值模拟
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艉部伴流作用下螺旋桨激励载荷特性研究
12
作者 孙国仓 刘翱 +1 位作者 周福昌 庞福振 《华中科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期79-84,共6页
针对艉部伴流作用下螺旋桨激励载荷难获取等问题,基于计算流体动力学结合LES(大涡模拟)方法开展了艉部伴流作用下螺旋桨激励载荷特性研究,建立了艉部伴流作用下螺旋桨激励载荷的预报方法及流程,并通过标准桨与公开文献中实验结果对比验... 针对艉部伴流作用下螺旋桨激励载荷难获取等问题,基于计算流体动力学结合LES(大涡模拟)方法开展了艉部伴流作用下螺旋桨激励载荷特性研究,建立了艉部伴流作用下螺旋桨激励载荷的预报方法及流程,并通过标准桨与公开文献中实验结果对比验证了方法的有效性;分析了艉部伴流作用下螺旋桨周围涡系分布,探究了来流速度和转速参数对螺旋桨激励载荷的影响规律.研究表明,艉部伴流作用下,螺旋桨后方形成包括梢涡、随边涡及毂涡在内的旋涡系统,且螺旋桨激励载荷均随着来流速度和转速的增加而增大,在2~5 m/s的来流速度范围内,速度每增加1 m/s,尾翼后方平均脉动压力总级增大约5 dB,而转速变化带来的影响较小. 展开更多
关键词 来流速度 转速 涡系分布 螺旋桨激励载荷 艉部伴流
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船舶推进器低频宽带激励及其诱导声辐射的控制研究
13
作者 熊紫英 王磊 张国平 《船舶力学》 北大核心 2025年第4期656-668,共13页
船舶推进器低频宽带激励及其声辐射的控制对其声隐身性能具有重要意义,本文对带前置定子的组合推进器低频宽带激励及其诱导的声辐射进行控制研究。从转子低频宽带激励理论预报模型出发,对转子宽带力受流场、几何以及工况等参数影响的规... 船舶推进器低频宽带激励及其声辐射的控制对其声隐身性能具有重要意义,本文对带前置定子的组合推进器低频宽带激励及其诱导的声辐射进行控制研究。从转子低频宽带激励理论预报模型出发,对转子宽带力受流场、几何以及工况等参数影响的规律进行系统的计算分析,提出转子宽带激励控制的三个方向:(1)改善湍流场,使之尽可能分布均匀;(2)改进转子几何设计,减小脉动载荷分量;(3)改进推进器各部件匹配设计,在相同的航速下降低转速。结合几方面研究成果,对组合推进器转子低频宽带力及其声辐射进行控制研究。研究结果显示,艇尾附体水动力外形优化、转子几何参数优选结合导管定子的增效设计,对转子低频宽带力及其声辐射的控制有一定效果,优化方案使转子低频宽带噪声峰值及积分值均下降3 dB左右。本研究可为船舶推进器低频宽带力及其诱导声辐射的控制提供一定参考价值。 展开更多
关键词 船舶推进器 低频宽带激励 声辐射 控制
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基于改进空化模型的离心泵空化特性分析
14
作者 苏永生 曹玉良 +1 位作者 李雁飞 屈铎 《海军工程大学学报》 北大核心 2025年第5期15-22,共8页
在进行空化数值模拟时,几种被广泛应用的空化模型都是基于简化的Rayleigh-Plesset方程,导致数值模拟结果存在误差。为此,通过考虑Rayleigh-Plesset方程中二阶项和表面张力项以及初始时刻空泡内气体分压力的影响,对Zwart-Gerber-Belamri... 在进行空化数值模拟时,几种被广泛应用的空化模型都是基于简化的Rayleigh-Plesset方程,导致数值模拟结果存在误差。为此,通过考虑Rayleigh-Plesset方程中二阶项和表面张力项以及初始时刻空泡内气体分压力的影响,对Zwart-Gerber-Belamri空化模型进行了改进,并利用改进后的空化模型对水翼和离心泵的空化进行了数值模拟。研究结果表明:改进后的空化模型较好地预测了水翼的空泡形态,其数值计算的离心泵空化性能曲线比Zwart-Gerber-Belamri空化模型更接近实验结果;离心泵的扬程下降约1%时,叶片吸力面的导边根部出现少量的空泡,离心泵的扬程下降约3%时,空泡呈片状附着在叶片吸力面上,离心泵的扬程下降约8%时,叶轮内存在大量的空泡。 展开更多
关键词 离心泵 数值模拟 空化模型 空化流动 空泡
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应用射流旋涡发生器抑制喷水推进器进流畸变和压力脉动
15
作者 陈榴 马向前 +1 位作者 高蒙泽 戴韧 《热能动力工程》 北大核心 2025年第9期38-47,共10页
针对某型喷水推进器的进水流道的斜背区域,设计了双孔射流旋涡发生器(VGJ),以抑制低进速比(IVR≤0.7)工况下边界层流动分离。采用SST k-ω湍流模型对不同进速比下的喷水推进泵内部流动进行数值模拟,对比分析了VGJ控制推进泵进流的畸变... 针对某型喷水推进器的进水流道的斜背区域,设计了双孔射流旋涡发生器(VGJ),以抑制低进速比(IVR≤0.7)工况下边界层流动分离。采用SST k-ω湍流模型对不同进速比下的喷水推进泵内部流动进行数值模拟,对比分析了VGJ控制推进泵进流的畸变程度以及对泵内压力脉动频谱特性的影响。结果表明:在IVR=0.5工况下,VGJ显著降低了进水流道的出流畸变,使喷水推进器推力和推进效率分别提升了22.61%和21.88%;进流畸变引发的轴频压力脉动幅值比叶频脉动高90%,且导叶内压力脉动幅值沿叶轮周向呈现方向性分布,经VGJ控制后,压力脉动幅值下降了1/3;VGJ可有效抑制推进泵进流畸变,改善推进泵水力性能,降低泵内流体的压力脉动,表明该技术在喷水推进器的减振降噪方面具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 进流畸变 喷水推进泵 射流旋涡发生器 主动流动控制 压力脉动
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湍流强度对短弦长螺旋桨性能影响的数值研究
16
作者 贺伟 李靖宇 +1 位作者 刘谦 李子如 《华中科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期52-58,共7页
为探究模型尺度下环境湍流强度对短弦长螺旋桨水动力性能的影响,在数值模型验证的基础上,采用雷诺时均方法(RANS)和γ-Reθ(间歇因子-转捩动量厚度雷诺数)模型对不同湍流强度下的短弦长螺旋桨水动力特性进行了数值预报,并从桨叶边界层... 为探究模型尺度下环境湍流强度对短弦长螺旋桨水动力性能的影响,在数值模型验证的基础上,采用雷诺时均方法(RANS)和γ-Reθ(间歇因子-转捩动量厚度雷诺数)模型对不同湍流强度下的短弦长螺旋桨水动力特性进行了数值预报,并从桨叶边界层流体的流动状态和流动现象方面对计算结果进行分析.设计进速系数下的研究结果表明:当湍流强度WTI<0.03时,螺旋桨推力和扭矩随湍流强度增大而增大,当WTI=0.03时,推力达到峰值,当WTI>0.03时,扭矩依然呈增大趋势,而推力几乎不再发生变化;模型尺度下目标桨表面流动复杂,当WTI=0.01时,桨叶表面完全被层流覆盖,且叶背随边的内外半径处分别存在流动分离和横流现象;随着湍流强度增大,桨叶表面层流区缩减湍流区扩张,流动分离和横流现象减弱;当WTI=0.1时,桨叶表面完全被湍流覆盖且不发生流动分离和横流现象. 展开更多
关键词 短弦长螺旋桨 湍流强度 γ-Reθ模型 计算流体力学 流动状态
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考虑流体和海冰弹脆性本构方程的螺旋桨碰撞冰载荷数值分析
17
作者 丁仕风 赵耀 +3 位作者 刘超 周利 何光伟 李放 《中国造船》 北大核心 2025年第3期104-118,共15页
论文基于非线性有限元法,结合弹脆性理论、黏元法和任意拉格朗日-欧拉法(ALE)构建了冰-水-桨全耦合模型,对螺旋桨在不同转速、海冰尺寸和层冰碰撞速度下的冰载荷和螺旋桨结构响应进行了模拟分析。研究发现,随着海冰尺寸和层冰碰撞速度... 论文基于非线性有限元法,结合弹脆性理论、黏元法和任意拉格朗日-欧拉法(ALE)构建了冰-水-桨全耦合模型,对螺旋桨在不同转速、海冰尺寸和层冰碰撞速度下的冰载荷和螺旋桨结构响应进行了模拟分析。研究发现,随着海冰尺寸和层冰碰撞速度的增加,螺旋桨所承受的冰载荷峰值显著上升;在螺旋桨转速增加的情况下,尽管冰载荷峰值也随之增加,但其均值相对保持平稳。论文提出的改进方法提高了冰-桨相互作用下的模拟精度,为螺旋桨设计与性能优化提供了理论支持。 展开更多
关键词 黏元法 螺旋桨 弹脆性 碰撞
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基于有限时间指令滤波反步法的船舶动力定位自适应控制
18
作者 陈兴华 韩旭 +2 位作者 刘彩云 夏国清 李娟 《船舶力学》 北大核心 2025年第4期547-559,共13页
本文研究船舶动力定位(DP)系统中存在的推进器动态特性、模型参数不确定、推进器输入饱和及外部扰动未知等问题,提出一种基于有限时间指令滤波反步法的鲁棒自适应动力定位控制方法,该方法不仅具有滤波反步法的优点还能保证控制系统在有... 本文研究船舶动力定位(DP)系统中存在的推进器动态特性、模型参数不确定、推进器输入饱和及外部扰动未知等问题,提出一种基于有限时间指令滤波反步法的鲁棒自适应动力定位控制方法,该方法不仅具有滤波反步法的优点还能保证控制系统在有限时间内收敛。首先,采用神经网络技术对系统中的非线性项进行逼近;其次,设计有限时间辅助动态系统(FTADS)解决推进器输入饱和问题;最后,结合设计的神经网络估计值和FTADS,采用有限时间指令滤波反步法对控制器进行设计,利用Lyapunov稳定性理论证明系统跟踪误差和参数估计误差是有限时间收敛的。并对所提控制方法进行仿真实验,仿真结果表明所提出的控制器是有效性的。 展开更多
关键词 动力定位系统 推进器动态特性 神经网络估计器 有限时间指令滤波反步法 有限时间收敛
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豪华邮轮吊舱推进器可靠性建模与评估
19
作者 董小伟 韦昊函 +2 位作者 张雪琴 严新平 欧阳武 《船海工程》 北大核心 2025年第5期110-115,共6页
为提高豪华邮轮吊舱推进器的服役可靠性和安全性,降低维修成本,在分析吊舱推进器结构及工作特点的基础上,对推进器子模块及关键零部件进行可靠性建模与评估研究,开展故障树分析(FTA)及失效模式和效应分析(FMEA),提取涉及吊舱推进系统潜... 为提高豪华邮轮吊舱推进器的服役可靠性和安全性,降低维修成本,在分析吊舱推进器结构及工作特点的基础上,对推进器子模块及关键零部件进行可靠性建模与评估研究,开展故障树分析(FTA)及失效模式和效应分析(FMEA),提取涉及吊舱推进系统潜在故障模式及其原因,提出吊舱推进器典型故障检测与识别方法,分析典型故障对吊舱推进系统运行性能的影响。利用风险顺序数(RPN)进行吊舱推进器失效风险量化评估,确定优先的改进方向。通过吊舱推进器的可靠性建模和评估,提出系统可靠性及风险优先级管理系统方法,明确不同故障模式的风险等级,提高维修效率,从而优化维护策略,为设计、制造和调试阶段的系统优化提供科学依据和参考。 展开更多
关键词 吊舱推进器系统 故障树分析 失效模式和效应分析 风险顺序数
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基于IABC-GA的管路协同机舱设备布局优化方法研究
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作者 王文双 杨远松 +2 位作者 刘海洋 杨明君 林焰 《大连理工大学学报》 CAS 北大核心 2025年第1期67-78,共12页
为解决船舶机舱整体布局优化设计问题,提出一种基于改进人工蜂群遗传算法(IABC-GA)的管路协同设备布局优化设计方法以获得最佳设备布局方案和管路布局方案.在人工蜂群算法和遗传算法的基础上,提出一种既适应设备布局优化也适应管路路径... 为解决船舶机舱整体布局优化设计问题,提出一种基于改进人工蜂群遗传算法(IABC-GA)的管路协同设备布局优化设计方法以获得最佳设备布局方案和管路布局方案.在人工蜂群算法和遗传算法的基础上,提出一种既适应设备布局优化也适应管路路径寻优的改进算法,结合协同进化思想,将船舶机舱整体布局优化问题拆解为互相关联的设备布局问题和管路布局问题,两者在相互影响的情况下协同进化,最终得到最佳的船舶机舱布局设计方案.通过对实船机舱的仿真实验,验证了管路协同设备布局优化方法的可行性与可靠性.设备布局方面,与原始设备布局相比效果提升59.5%;船舶机舱整体布局方面,与先进行设备布局优化再进行管路布局优化相比效果提升11.8%. 展开更多
关键词 改进人工蜂群遗传算法(IABC-GA) 船舶机舱 设备布局优化 协同进化
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