景 民，陆金铭

（江苏科技大学 机械与动力工程学院，江苏 镇江212003）

推进装置的设计是舰船动力设计中最重要的环节，总体设计必须从船、机、桨的配合特性出发，合理地选配船、机、桨、传动设备的特性参数，实现船、机、传动设备、轴系、桨的最佳配合，保证船、机、桨在最佳状态下运行，即实现推进装置能量的最佳转换。因此，对舰船推进装置的模拟仿真也就是基于对这几大部分的建模，然后使用计算机技术进行仿真分析，根据仿真结果分析舰船动力推进装置的性能及控制规律［1］。

1 仿真实例

1.1 船机桨数学模型

1.1.1 船桨数学模型

船桨系统中包括推进装置的旋转运动和船的直线运动两个惯性体系（分别称为转动和平动系统）。这两个体系间有力（距）和能量的传递。力（距）和能量与这两个体系的共同工作状态有密切的关系［2］。

船舶在敞水中螺旋桨产生的推力Tp为：

螺旋桨的负荷力矩（即螺旋桨上的水阻力距）Mp为：

其中：KT——螺旋桨的推力系数；

KQ——转矩系数；

n——螺旋桨的转速；

ρ——水的密度；

D——螺旋桨的直径；

J——螺旋桨的进程比；

θ——螺旋桨的螺距角；

Vp——螺旋桨的进速。

通常情况下Kp、KQ与J和θ之间的关系无法用解析式表达，而需要利用螺旋桨的图谱获得。仿真时，可把KT-J，θ和KQ-J，θ曲线存入计算机，构成函数发生器。数字仿真情况下可以把曲线变成表格函数，断点数据存入内存，使用内插值法求值。为满足动态仿真的需要，要求使用的螺旋桨的特性曲线画在四个象限内。此特性曲线仅在较局限的工况范围才适合使用，例如当n→0时，J→∞。……