四桨船伴流场研究
2021-11-26洪智超
船舶力学 2021年11期
洪智超,宗 智,刘 昆
(1.江苏科技大学,江苏镇江 212100;2.大连理工大学,辽宁大连 116024)
0 引 言
随着人们对船舶航速要求的提高,常规的单桨推进已经很难满足高速船的推进要求了。对于高速船来说,喷水推进是比较理想的推进方式,但因其造价高、结构复杂和维护困难[1],大多数高速船是使用多桨推进的方式来满足高速船的推进需求[2]。与单桨推进不同,多桨船各桨之间存在负荷差。且负荷差产生的原因较为复杂,因此导致多桨船设计较单桨船更为复杂。单桨推进的研究经过多年的发展已经较为成熟,而与多桨推进相关的研究则开展较少。Labberton[3]就指出四桨船内外桨存在负荷差,并提出一种修改螺距比的方法来平衡内外桨的负荷差。Shrubsole[4]指出当时将中桨与单桨船等同看待的三桨船的设计理论是不正确的,他认为中桨和边桨之间存在的干扰会使中桨和边桨的伴流分数与单桨船有所不同,并在此假设基础上进行试验,使得一条三桨船的燃油费用下降了10%。Abramowicz gerigk[5]通过试验对一条双桨船的尾流场进行了研究,探讨了螺距及转速等对尾流场的影响。Tan[6]通过对一条三桨船进行试验分析提出了一种确定三桨船推进因子的方法。Gao等[7]使用RANS方程结合螺旋桨升力面理论,通过力场模型将船舶和螺旋桨性能预报耦合,模拟了四桨船尾部流场的结构和形态。李景熹等[8]使用CFD 方法对一艘四桨推进的船舶进行数值模拟,分析螺旋桨布局对螺旋桨推力系数、转矩系数以及敞水效率的影响。……
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