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端板型对转螺旋桨空化性能分析
1
作者 陈振纬 陈旭鹏 +4 位作者 张驰 周赵烨 胡成海 郑天江 李华民 《船舶力学》 北大核心 2025年第3期409-419,共11页
为提高对转桨的推进性能,减小空化效应,将端板螺旋桨应用于对转桨,分析端板型对转桨的片状空化性能和推进性能。基于RANS及Schnerr-Sauer空化模型,对由常规侧斜螺旋桨组成的对转桨和端板螺旋桨组成的新型对转桨,在系柱及低进速下进行空... 为提高对转桨的推进性能,减小空化效应,将端板螺旋桨应用于对转桨,分析端板型对转桨的片状空化性能和推进性能。基于RANS及Schnerr-Sauer空化模型,对由常规侧斜螺旋桨组成的对转桨和端板螺旋桨组成的新型对转桨,在系柱及低进速下进行空化性能分析及推进性能校核。研究发现:端板的添加使对转螺旋桨具备更佳的抗空化性能,系柱状态下(J=0)桨叶表面片状空化范围减小约59%,J=0.1时空化延迟发生;且在低进速条件下,端板对转桨具备更高的推进效率,较常规侧斜对转桨高出0.9%~3.1%;在不同转速下,端板型对转桨的敞水仿真结果与实验数据较为吻合。本研究将端板螺旋桨创新性地应用于对转螺旋桨,适合于低速潜航器的推进及作业需求。 展开更多
关键词 对转螺旋桨 端板螺旋桨 计算流体力学 空化性能 推进性能
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对转螺旋桨气动噪声试验系统设计与试验研究
2
作者 曹琦 卫凯 +2 位作者 聂彦平 燕群 陈永辉 《航空工程进展》 CSCD 2024年第5期148-154,共7页
风洞内对转螺旋桨气动噪声试验存在时间协调难、成本高的问题,依托地面声学环境,研制能够模拟对转螺旋桨地面开车状态的对转螺旋桨气动噪声试验系统。对某穿孔结构的对转螺旋桨和基准桨开展气动噪声试验,对设计的试验系统进行验证,并对... 风洞内对转螺旋桨气动噪声试验存在时间协调难、成本高的问题,依托地面声学环境,研制能够模拟对转螺旋桨地面开车状态的对转螺旋桨气动噪声试验系统。对某穿孔结构的对转螺旋桨和基准桨开展气动噪声试验,对设计的试验系统进行验证,并对穿孔结构对转螺旋桨的降噪效果进行评估。结果表明:在所测试的工况范围内,穿孔结构对转螺旋桨在保证气动性能的前提下能够有效降低噪声;在对飞机舱内影响最显著的90°指向角处,二阶通过频率处降噪量达到5 dB。本文设计的气动噪声试验系统,能够为对转螺旋桨气动噪声评估和降噪设计提供帮助。 展开更多
关键词 对转螺旋桨 气动噪声 穿孔结构 远场噪声 降噪设计
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采用PMBLDC的AUV对转螺旋桨推进系统建模与仿真 被引量：11
3
作者 李宏 徐德民 +1 位作者 焦振宏 王崇武 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第13期3085-3090,共6页
对转稀土永磁无刷直流电机驱动对转螺旋桨,广泛应用于水下无人自主航行器(AUV),分析了对转稀土永磁无刷直流电机的结构、总结了定转子相对位置、电机运行状态与逆变器功率开关管驱动信号的关系,设计了一种采用12个位置传感器的定转子相... 对转稀土永磁无刷直流电机驱动对转螺旋桨,广泛应用于水下无人自主航行器(AUV),分析了对转稀土永磁无刷直流电机的结构、总结了定转子相对位置、电机运行状态与逆变器功率开关管驱动信号的关系,设计了一种采用12个位置传感器的定转子相对位置检测方法,给出了位置传感器与逆变器驱动信号的逻辑关系,在Matlab/SINMULINK平台上,建立了对转螺旋桨模型、对转电机模型、反电势模型、12个位置传感器与逆变器驱动信号译码器模型和转速电流双环控制系统,仿真结果证明模型运行稳定可靠。 展开更多
关键词 对转稀土永磁直流电机 位置检测 仿真模型 对转螺旋桨
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片空化状态下对转螺旋桨噪声特性仿真分析 被引量：9
4
作者 王顺杰 王易川 +1 位作者 戴卫国 李斌 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2014年第7期778-785,共8页
为了研究对转螺旋桨空化噪声特性,利用Schnerr-sauer空化模型及RNG k-ε湍流模型,并采用动网格模型对对转螺旋桨进行空化数值分析。首先,对DTMB4381螺旋桨进行空化敞水性能计算,所得空泡形态与公开发表试验及数值模拟结果吻合较好。然... 为了研究对转螺旋桨空化噪声特性,利用Schnerr-sauer空化模型及RNG k-ε湍流模型,并采用动网格模型对对转螺旋桨进行空化数值分析。首先,对DTMB4381螺旋桨进行空化敞水性能计算,所得空泡形态与公开发表试验及数值模拟结果吻合较好。然后对对转螺旋桨空化噪声进行计算及分析,求解了不同监测点处的声压和声压功率谱密度。从计算结果可以看出噪声功率谱中存在着与前、后桨叶频相关的线谱成份。 展开更多
关键词 片空化 对转螺旋桨 数值分析
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基于RANS法的B系列对转螺旋桨敞水性能数值模拟 被引量：5
5
作者 胡俊明 李铁骊 +2 位作者 林焰 纪卓尚 杜祥进 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期148-156,共9页
应用RANS法研究B系列对转螺旋桨敞水性能,对单桨和对转螺旋桨进行数值计算,研究不同湍流模型对数值结果的影响,分析研究对转螺旋桨桨距比和直径比的参数匹配问题,比较对转螺旋桨和单桨的敞水效率,剖析尾流场的变化情况,突破传统势流理... 应用RANS法研究B系列对转螺旋桨敞水性能,对单桨和对转螺旋桨进行数值计算,研究不同湍流模型对数值结果的影响,分析研究对转螺旋桨桨距比和直径比的参数匹配问题,比较对转螺旋桨和单桨的敞水效率,剖析尾流场的变化情况,突破传统势流理论方法无法计入黏性和微观流动机理难以分析和把握等局限.数值结果表明:RSM模型的数值精度较高,且选取桨距比和直径比合适的对转螺旋桨明显提高其推进效率,对转螺旋桨后桨能吸收前桨轴向速度和尾涡能量,减小切向速度对流体扰动的影响,增大流经桨叶的流体动量,减小前桨尾流外直径,增加螺旋桨的推力,提高对转螺旋桨推进性能,具有工程实用性. 展开更多
关键词 对转螺旋桨 RANS法 水动力性能 湍流模型 数值模拟
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水下对转螺旋桨空化线谱频率预报与数值模拟 被引量：6
6
作者 王顺杰 程玉胜 高鑫 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期310-317,共8页
水下高速目标对转螺旋桨常工作在空化状态,其噪声线谱由前后桨相互作用及前后桨与船舶尾流场的相互作用引起。通过Goldstein的声相似方程,将空泡看作螺旋桨的一部分,对空化条件下水下对转螺旋桨的线谱频率进行了理论预报。推导出了远场... 水下高速目标对转螺旋桨常工作在空化状态,其噪声线谱由前后桨相互作用及前后桨与船舶尾流场的相互作用引起。通过Goldstein的声相似方程,将空泡看作螺旋桨的一部分,对空化条件下水下对转螺旋桨的线谱频率进行了理论预报。推导出了远场条件下单极子源性质的声源所产生的声压表达式,得到了其线谱预报频率。利用Schnerr-sauer空化模型及RNG k-ε湍流模型,并采用动网格模型对对转螺旋桨进行空化数值模拟。结果表明:预报的DTMB4381螺旋桨空泡形态与公开发表实验及数值模拟结果吻合度较好。利用该方法得到的对转螺旋桨空化线谱频率与理论预报结果完全吻合。 展开更多
关键词 声学 对转螺旋桨 空化线谱频率 预报 数值模拟
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对转螺旋桨升力面设计方法 被引量：7
7
作者 辛公正 丁恩宝 唐登海 《船舶力学》 EI 北大核心 2006年第2期40-46,共7页
本文针对对转螺旋桨这类组合式推进器的设计问题,采用了升力面设计方法进行设计,在设计过程中通过前后桨的相互迭代求出彼此间的诱导速度,以此来考虑它们之间的相互作用,并采用此方法作了一对对转螺旋桨的设计,同时应用面元法进行了水... 本文针对对转螺旋桨这类组合式推进器的设计问题,采用了升力面设计方法进行设计,在设计过程中通过前后桨的相互迭代求出彼此间的诱导速度,以此来考虑它们之间的相互作用,并采用此方法作了一对对转螺旋桨的设计,同时应用面元法进行了水动力预报。 展开更多
关键词 对转螺旋桨 升力面方法 面元法 诱导速度
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水下高速航行体对转螺旋桨线谱噪声预报研究(英文) 被引量：4
8
作者 朱锡清 吴武生 《船舶力学》 EI 1997年第1期44-56,共13页
对转螺旋桨的线谱噪声构成了水下高速航行体整个辐射噪声的重要部分。对转螺旋桨的线谱噪声是由前后桨与航行体尾流场相互作用及前后桨相互干扰所引起的。线谱噪声的预报方法是利用升力面理论和声学方法相结合实现的。文中详述了线谱噪... 对转螺旋桨的线谱噪声构成了水下高速航行体整个辐射噪声的重要部分。对转螺旋桨的线谱噪声是由前后桨与航行体尾流场相互作用及前后桨相互干扰所引起的。线谱噪声的预报方法是利用升力面理论和声学方法相结合实现的。文中详述了线谱噪声的理论计算方法、线谱噪声的特征和数值预报，同时也预报了尾流场的变化、前后桨间距变化对噪声级的影响等。预报值和试验结果吻合良好。整个方法对航行体的性能预报、噪声源识别和桨的低噪声设计均具有重要价值。 展开更多
关键词 水下高速航行体 对转螺旋桨 线谱噪声 预报
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对转螺旋桨设计参数优化 被引量：6
9
作者 潘光 肖志勇 +1 位作者 黄明明 胡海豹 《鱼雷技术》 2010年第1期6-8,共3页
螺旋桨设计的目的是在给定条件下,求出最佳推进效率ηD,从而使航行器在最小推进功率情况下,达到设计航速。通过优化对转螺旋桨参数,使对转螺旋桨的推进效率、噪声性能和空泡性能等有较大的改善。本文把对转螺旋桨的参数优化问题归结为3... 螺旋桨设计的目的是在给定条件下,求出最佳推进效率ηD,从而使航行器在最小推进功率情况下,达到设计航速。通过优化对转螺旋桨参数,使对转螺旋桨的推进效率、噪声性能和空泡性能等有较大的改善。本文把对转螺旋桨的参数优化问题归结为3个参数(进速系数J,盘面比Ae/Ao,螺距比P/D)的非线性约束优化问题,通过建立合适的数学模型,运用复合形法进行优化,可以获得较好的对转螺旋桨参数优化结果。 展开更多
关键词 对转螺旋桨 推进效率 参数优化 复合形法
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浅析水下高速航行体对转螺旋桨辐射噪声线谱建模 被引量：15
10
作者 马徐琨 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第6期502-506,共5页
分析了某水下高速航行体辐射噪声线谱统计特性,指出对转螺旋桨水下高速航行体线谱主要由螺旋桨“叶片速率”线谱及其谐波频率线谱组成。在此基础上,以周期信号为模型建立了航行体辐射噪声线谱数学模型,并应用该模型对不同转速航行体辐... 分析了某水下高速航行体辐射噪声线谱统计特性,指出对转螺旋桨水下高速航行体线谱主要由螺旋桨“叶片速率”线谱及其谐波频率线谱组成。在此基础上,以周期信号为模型建立了航行体辐射噪声线谱数学模型,并应用该模型对不同转速航行体辐射噪声线谱频率进行了预测。 展开更多
关键词 水下高速航行体 对转螺旋桨 辐射噪声线谱 建模 统计特性 数学模型
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基于CFD的对转螺旋桨水动力性能分析 被引量：6
11
作者 孙承亮 赵江滨 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第3期36-40,共5页
基于雷诺平均纳维—斯托克斯(RANS)法,利用SolidWorks和Ansys分别进行螺旋桨建模和水动力计算。在3种不同的湍流模型下分别计算螺旋桨的敞水性能,结果表明SST k-ω模型与试验值贴合较好,为最佳湍流模型。通过对对转桨的桨距比和直径比... 基于雷诺平均纳维—斯托克斯(RANS)法,利用SolidWorks和Ansys分别进行螺旋桨建模和水动力计算。在3种不同的湍流模型下分别计算螺旋桨的敞水性能,结果表明SST k-ω模型与试验值贴合较好,为最佳湍流模型。通过对对转桨的桨距比和直径比的研究,得到两者的最优值,在该情况下对转桨的敞水效率最高,并通过尾流分析做了验证。为了比较对转桨与等效单桨的水动力性能,建立了等效单桨模型,在相同的功率系数下做比较,结果表明对转桨在效率提升方面具有明显优势。 展开更多
关键词 对转螺旋桨 CFD 水动力性能 湍流模型
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对转螺旋桨的结构原理及特点分析 被引量：24
12
作者 聂延生 韩学胜 +1 位作者 曾鸿 刘镇宇 《船电技术》 2005年第2期50-52,共3页
本文对目前实船应用的三种对转螺旋桨系统的结构原理和特点进行了简要的分析。并对它们的应用现状和发展趋势谈了作者的看法。
关键词 对转螺旋桨 结构原理 特点 发展趋势 应用现状 实船
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大侧斜对转螺旋桨在鱼雷上的应用研究 被引量：5
13
作者 陈彦勇 高咏涛 夏雨 《船舶力学》 EI 北大核心 2008年第2期231-236,共6页
文章从鱼雷螺旋桨设计过程中的噪声性能分析和强度分析两个方面研究了大侧斜对转螺旋桨应用于鱼雷的设计方法,并通过一个具体的鱼雷大侧斜螺旋桨设计实例和试验验证来说明此设计方法在鱼雷大侧斜螺旋桨设计中的应用前景及设计过程中的... 文章从鱼雷螺旋桨设计过程中的噪声性能分析和强度分析两个方面研究了大侧斜对转螺旋桨应用于鱼雷的设计方法,并通过一个具体的鱼雷大侧斜螺旋桨设计实例和试验验证来说明此设计方法在鱼雷大侧斜螺旋桨设计中的应用前景及设计过程中的改进措施。研究结果表明,采用大侧斜桨叶可以得到良好的推进性能和更好的空泡噪声性能,而且振动小。同时也指出了大侧斜螺旋桨所存在的不足。文章对鱼雷用螺旋桨的设计和实际应用具有参考价值。 展开更多
关键词 鱼雷 大侧斜对转螺旋桨 噪声性能预报 强度分析
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对转螺旋桨测速仪的设计与实现 被引量：1
14
作者 孔德永 《四川兵工学报》 CAS 2014年第10期93-96,共4页
针对水下航行器对转螺旋桨的转速测量,分析了测速仪的功能和性能要求,采用C8051F020单片机、双探头霍尔传感器、双色数码管、鉴相电路、嗡鸣器等搭建了硬件电路,具有计数与中断功能,并留有RS-485接口和JTAG编程接口。为了提高测量精度... 针对水下航行器对转螺旋桨的转速测量,分析了测速仪的功能和性能要求,采用C8051F020单片机、双探头霍尔传感器、双色数码管、鉴相电路、嗡鸣器等搭建了硬件电路,具有计数与中断功能,并留有RS-485接口和JTAG编程接口。为了提高测量精度利用变M/T法测量转速,给出了主程序和中断处理程序流程,实现了转速测量、正反转识别、显示、报警等功能,试验结果表明,所设计的测速仪能够完成总体要求的所有功能。 展开更多
关键词 对转螺旋桨 霍尔传感器 鉴相
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共轴对转螺旋桨气动与噪声特性研究进展
15
作者 刘沛清 吕昌昊 +3 位作者 胡天翔 屈秋林 耿欣 孙韬 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2023年第10期100-125,I0002,共27页
共轴对转螺旋桨由于拉力大、气动效率高而备受人们的关注。本文从共轴对转螺旋桨的试验研究、气动性能评估、气动模拟、气动噪声预测、气动噪声优化设计等方面进行了综述。首先,总结了目前国内外在共轴对转螺旋桨气动及噪声方面的试验成... 共轴对转螺旋桨由于拉力大、气动效率高而备受人们的关注。本文从共轴对转螺旋桨的试验研究、气动性能评估、气动模拟、气动噪声预测、气动噪声优化设计等方面进行了综述。首先,总结了目前国内外在共轴对转螺旋桨气动及噪声方面的试验成果;随后,介绍了共轴对转螺旋桨气动力计算的工程方法,并详细阐述了北京航空航天大学陆士嘉实验室提出的共轴对转螺旋桨气动力评估的片条理论发展与参数选择;然后,介绍了共轴对转螺旋桨数值模拟方法,并针对共轴对转螺旋桨气动噪声预测的频域方法和时域方法进行了论述;最后,介绍了目前共轴对转螺旋桨气动噪声优化设计的研究成果。 展开更多
关键词 共轴对转螺旋桨 片条理论 气动噪声 计算流体力学 计算声学
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带对转螺旋桨的对转永磁无刷直流电动机研究
16
作者 李延升 窦满峰 雷金莉 《微特电机》 北大核心 2010年第11期62-64,76,共4页
分析了对转永磁无刷直流电动机和对转螺旋桨的数学模型,在Matlab/Simulink平台上,建立了对转电机和对转螺旋桨仿真模型,并对转速电流双闭环调速系统带螺旋桨负载进行仿真分析,仿真结果表明:内外轴系统的转动惯量应尽量相同,可提高推进... 分析了对转永磁无刷直流电动机和对转螺旋桨的数学模型,在Matlab/Simulink平台上,建立了对转电机和对转螺旋桨仿真模型,并对转速电流双闭环调速系统带螺旋桨负载进行仿真分析,仿真结果表明:内外轴系统的转动惯量应尽量相同,可提高推进系统的响应速度;合理地设计推进系统,可使内外转轴转速相等,提高推进效率。 展开更多
关键词 对转永磁无刷直流电动机 对转螺旋桨 建模 仿真
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水下高速目标对转螺旋桨空化线谱频率理论预报
17
作者 王顺杰 程玉胜 《应用声学》 CSCD 北大核心 2012年第6期438-444,共7页
水下高速目标对转螺旋桨常工作在空化状态,其噪声线谱由前后桨相互作用及前后桨与船舶尾流场的相互作用引起。通过Goldstein的声相似方程,将空泡看作螺旋桨的一部分,对空化条件下水下对转螺旋桨的线谱频率进行了理论预报。推导出了远场... 水下高速目标对转螺旋桨常工作在空化状态,其噪声线谱由前后桨相互作用及前后桨与船舶尾流场的相互作用引起。通过Goldstein的声相似方程,将空泡看作螺旋桨的一部分,对空化条件下水下对转螺旋桨的线谱频率进行了理论预报。推导出了远场条件下单极子源性质的声源所产生的声压表达式,得到了其线谱预报频率。对实测水下高速目标进行了线谱预报,通过比较发现预报值与实测线谱频率具有较高的吻合度。 展开更多
关键词 对转螺旋桨 空化 线谱频率 预报
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水下航行器对转螺旋桨用双转子永磁推进电机研究
18
作者 周涛 朱志宇 尚明栋 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第4期111-115,共5页
为实现水下航行器高效稳定运行,将对转永磁同步电动机应用到对转螺旋桨推进系统中,不仅能够简化推进系统结构、减小体积、降低重量和成本,而且没有电刷滑环,运行更加安全可靠。本文模拟双转子在推进器不同扰动情况,观察电流、转速和转... 为实现水下航行器高效稳定运行,将对转永磁同步电动机应用到对转螺旋桨推进系统中,不仅能够简化推进系统结构、减小体积、降低重量和成本,而且没有电刷滑环,运行更加安全可靠。本文模拟双转子在推进器不同扰动情况,观察电流、转速和转矩响应。针对双转子永磁电机的转速控制精度不高和解决两边转子带不平衡负载时转矩扰动问题,设计一种积分型滑模变结构控制器。该仿真结果表明,控制器使系统具有快速性和精确性且对负载扰动具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 对转螺旋桨 对转永磁电机 矢量控制 积分滑模
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AUV对转螺旋桨的设计方法现状及其发展趋势 被引量：1
19
作者 张利军 马小莉 《机械管理开发》 2012年第1期91-92,共2页
对国内外对转螺旋桨设计方法的现状及其发展热点与新方向进行了介绍,并对螺旋桨设计中出现的激振力大、桨叶剥蚀、空泡噪声等问题及目前采用措施作了分析,这对提高与改进对转螺旋桨的设计水平有着重要意义。
关键词 AUV 对转螺旋桨 噪声
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对转螺旋桨用盘式永磁电机特性分析及其直接转矩控制 被引量：4
20
作者 饶志蒙 黄守道 +3 位作者 罗德荣 姜燕 成双银 黄钟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第17期5225-5236,共12页
传统对转螺旋桨多采用燃气轮机和机械传动的驱动装置,该装置存在着结构复杂、体积庞大、噪声污染等问题,文中设计一种基于电力推进对转螺旋桨用的盘式永磁同步电机(disc contra-rotating permanent magnet synchronous motor,DC-PMSM)... 传统对转螺旋桨多采用燃气轮机和机械传动的驱动装置,该装置存在着结构复杂、体积庞大、噪声污染等问题,文中设计一种基于电力推进对转螺旋桨用的盘式永磁同步电机(disc contra-rotating permanent magnet synchronous motor,DC-PMSM)。在分析新型盘式对转永磁电机结构与工作原理的基础上,研究该电机的磁路特性,并通过三维有限元计算分析DC-PMSM的双转子反电势的叠加特性、双转子转矩特性等;然后,针对盘式对转永磁电机单定子双转子的特殊结构,提出一种基于转矩角分时控制的直接转矩控制策略,解决负载转矩不对称时盘式对转电机双转子转速不可控的问题,实现双转子的同步运行;最后,通过三维有限元仿真计算与原理样机实验分析,验证新型盘式对转永磁电机的设计方法的正确性和所提控制策略的有效性。 展开更多
关键词 对转螺旋桨 电力推进 永磁同步电机 直接转矩控制 三维有限元
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