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不同偏心角摆线推进器水动力性能数值模拟 被引量:1
1
作者 李海涛 王代斌 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期173-181,共9页
通过数值模拟对摆线推进器水动力性能进行研究.分析摆线推进器流场特性、瞬时荷载变化规律及转向性能.采用重叠网格与滑移网格方法相结合进行网格划分,选择合适的湍流模型计算摆线推进器水动力性能,并与试验值进行对比,验证数值模拟的... 通过数值模拟对摆线推进器水动力性能进行研究.分析摆线推进器流场特性、瞬时荷载变化规律及转向性能.采用重叠网格与滑移网格方法相结合进行网格划分,选择合适的湍流模型计算摆线推进器水动力性能,并与试验值进行对比,验证数值模拟的有效性与准确性.通过数值模拟得到了进速系数与偏心率对摆线推进器水动力性能的影响规律和摆线推进器瞬时荷载变化规律.在此基础上,对偏心角不为0°的摆线推进器进行研究,获得了偏心角对摆线推进器推力的影响规律.结果表明,摆线推进器可以通过改变偏心率改变推力大小,在不改变旋转方向的情况下通过改变偏心角改变推力方向.进速系数为零时,摆线推进器产生合力方向与前进方向夹角等于偏心角;进速系数对摆线推进器合力大小和方向均会产生影响,进速系数越大,前进方向推力越小,合力角度与偏心角差值越大. 展开更多
关键词 摆线推进器 数值模拟 重叠网格 水动力性能 偏心角 操纵性能
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摆线推进器任意方向角的水动力计算方法研究 被引量:7
2
作者 张洪雨 邢国英 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2005年第4期472-478,共7页
本文提供了一个能够在任意方向角状态下计算摆线推进器水动力性能的方法。该方法是以朱典明和谷口中所用方法为基础,用“弯曲流管”代替“单向流管”,将摆线推进器抽象为斜向作用盘,在斜向作用盘的作用下,产生斜向诱导速度,使水流方向... 本文提供了一个能够在任意方向角状态下计算摆线推进器水动力性能的方法。该方法是以朱典明和谷口中所用方法为基础,用“弯曲流管”代替“单向流管”,将摆线推进器抽象为斜向作用盘,在斜向作用盘的作用下,产生斜向诱导速度,使水流方向发生改变。通过这样一个模型建立水动力方程,并在相互垂直的两个方向应用动量定理,得到诱导速度计算公式,然后,通过数值迭代求解,计算出摆线推进器在任意方向角状态下的水动力特性。应用本文方法对NSRDC摆线推进器在进速系数J>0,方向角β=-90°^+90°范围内进行了计算,其计算结果与实验结果吻合比较好。 展开更多
关键词 弯曲流管 摆线推进器 水动力性能 动量定理
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摆线推进器水动力性能和流场结构预报方法研究 被引量:2
3
作者 钱正芳 胡健 张纬康 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期124-133,共10页
为了更深入地探讨摆线推进器的水动力性能和周围流场的细节,采用CFD技术模拟计算摆线推进器的水动力性能。摆线推进器的扰动流场通过雷诺平均(RANS)方程计算,应用重叠网格技术模拟桨叶的转动。对自主设计的摆线推进器计算了给定工况下... 为了更深入地探讨摆线推进器的水动力性能和周围流场的细节,采用CFD技术模拟计算摆线推进器的水动力性能。摆线推进器的扰动流场通过雷诺平均(RANS)方程计算,应用重叠网格技术模拟桨叶的转动。对自主设计的摆线推进器计算了给定工况下的水动力性能,并与试验值比较,两者趋势比较一致。在此基础上,进一步分析了桨叶表面的压力分布情况和流场的细节。研究结果表明,偏心率较大时摆线推进器的叶片转速很快,会引起涡结构的显著变化,这是产生推力的主要原因,也是流动不均匀性的主要原因。 展开更多
关键词 摆线推进器 数值模拟 重叠网格 流场分析
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摆线推进器水动力性能研究 被引量:7
4
作者 张洪雨 徐玉如 +1 位作者 黄薇莉 贺敬席 《海洋工程》 CSCD 1998年第3期27-35,共9页
本文主要通过实验的方法研究了五叶摆线推进器在不同螺距比和方向角情况下的水动力特性。其螺距比的变化范围从0.2π到0.75π,方向角的变化范围为-90°到90°;其实验结果可供设计和研究引用参考。
关键词 摆线推进器 螺距比 方向角 推力 侧向力
全文增补中
船舶摆线推进器敞水性能优化仿真研究 被引量:3
5
作者 章丽丽 李锋 +1 位作者 孙寒冰 宋儒鑫 《计算机仿真》 北大核心 2017年第3期19-24,共6页
在摆线推进器叶片多自由度运动情况下,多叶片间复杂的水动力干扰处理是敞水性能优化的难点问题之一。采用BANS方程、有限体积法和SST湍流模型相结合,并借助滑移网格和动网格技术,建立了摆线推进器数值计算方案,以NACA3412翼型二维模型... 在摆线推进器叶片多自由度运动情况下,多叶片间复杂的水动力干扰处理是敞水性能优化的难点问题之一。采用BANS方程、有限体积法和SST湍流模型相结合,并借助滑移网格和动网格技术,建立了摆线推进器数值计算方案,以NACA3412翼型二维模型为算例,验证了其准确性和有效性;基于上述数值计算方案,对摆线推进器在粘性流场中的敞水性能进行了数值仿真,得到了不同进速系数和偏心点位置对敞水性能的影响规律。研究结果表明,上述数值计算方法能够有效解决摆线推进器叶片多自由度运动敞水性能数值仿真问题,在相同的进速系数下,偏心率较大的摆线推进器具有更高的敞水效率,为摆线推进器优化设计提供有益参考。 展开更多
关键词 摆线推进器 计算流体动力学 滑移网格 动网格 偏心率
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一种新型摆线推进器控制系统的设计 被引量:2
6
作者 施科益 杨世锡 《机电工程》 CAS 2008年第10期91-94,共4页
为了简化摆线推进器的构造,减少推进器部件的磨损,设计了一种新型的摆线推进器控制系统。该控制系统采用步进电机作为摆线推进器控制机构,通过建立摆线推进器的叶片转角与叶片安装转盘转角的数学模型,得到步进电机控制脉冲数,使控制的... 为了简化摆线推进器的构造,减少推进器部件的磨损,设计了一种新型的摆线推进器控制系统。该控制系统采用步进电机作为摆线推进器控制机构,通过建立摆线推进器的叶片转角与叶片安装转盘转角的数学模型,得到步进电机控制脉冲数,使控制的叶片摆角满足叶片摆动规律。仿真试验结果表明,基于步进电机的摆线推进器控制系统能够较好地满足摆线推进器控制要求。 展开更多
关键词 摆线推进器 控制系统 数学模型 步进电机
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基于CFD方法分析端板对摆线推进器性能的影响 被引量:1
7
作者 杨玉良 冯峰 +2 位作者 王玉娟 赖昱兴 章小松 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2020年第8期75-79,共5页
基于FLUENT求解器,对摆线推进器叶梢末端加装端板前后水动力性能变化进行研究。根据摆线推进器工作时的旋转规律,编写相应UDF控制程序,运用滑移网格技术进行数值模拟。采用结构网格与非结构网格相结合的方式对模型进行网格划分,结合FLU... 基于FLUENT求解器,对摆线推进器叶梢末端加装端板前后水动力性能变化进行研究。根据摆线推进器工作时的旋转规律,编写相应UDF控制程序,运用滑移网格技术进行数值模拟。采用结构网格与非结构网格相结合的方式对模型进行网格划分,结合FLUENT求解器的计算结果,来分析水动力性能及叶梢涡的变化。进而得出结论,摆线推进器加装端板比未加端板的水动力性能更优、叶梢涡强度得到减弱和转矩振荡系数减小。因此在摆线推进器叶片末端加装端板,可提高推进器性能,工作更为安全和稳定。 展开更多
关键词 FLUENT求解器 摆线推进器 滑移网格 水动力性能 端板 叶梢涡
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基于摆动导杆滑块机构的摆线推进器设计 被引量:2
8
作者 陈先进 《机电信息》 2019年第36期160-161,共2页
摆线推进器可实现推力大小和方向的连续可调,具有优异的操纵性,但其结构实现困难、复杂。现根据摆线推进器的工作原理,提出了一种基于摆动导杆滑块机构的摆线推进器实现机构,并对整体结构进行了详细设计,其结构简单、可靠,可很好地应用... 摆线推进器可实现推力大小和方向的连续可调,具有优异的操纵性,但其结构实现困难、复杂。现根据摆线推进器的工作原理,提出了一种基于摆动导杆滑块机构的摆线推进器实现机构,并对整体结构进行了详细设计,其结构简单、可靠,可很好地应用于工程实际中。 展开更多
关键词 摆线推进器 动导杆滑块机构 结构设计
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基于CFD方法对摆线推进器水动力性能的数值预报 被引量:1
9
作者 刘浩然 杨玉良 闫永思 《造船技术》 2017年第5期22-28,共7页
通过运用CATIA建模软件、ICEM CFD网格划分软件及FLUENT求解器分别对摆线推进器进行几何模型的建立、网格划分及数值计算,进而选用合适的湍流求解方法及滑移网格方法得到与试验值相近的数值模拟结果,从而验证该方法的可靠性。
关键词 CFD 摆线推进器 滑移网格 湍流模型
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摆线推进器水动力特性三维模拟
10
作者 李冠男 冯峰 +2 位作者 杨玉良 刘柏辰 王文双 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2023年第7期100-108,共9页
摆线推进器在旋转过程中,叶片的迎流角实时变化以产生推力。文章将使用FLUENT软件,研究摆线推进器在不同工作参数下的水动力性能。根据摆线推进器的运动规律,编写相应的用户自定义函数(User Defined Function,UDF)控制叶片做摆线运动。... 摆线推进器在旋转过程中,叶片的迎流角实时变化以产生推力。文章将使用FLUENT软件,研究摆线推进器在不同工作参数下的水动力性能。根据摆线推进器的运动规律,编写相应的用户自定义函数(User Defined Function,UDF)控制叶片做摆线运动。在仿真中使用非结构网格、滑移网格方法来分析推进器叶片在不同转轴比、进速系数、转速以及偏心点时对摆线推进器水动力性能的影响。研究结果表明,在50%左右的转轴比、中高进速、较低转速以及小偏心点时,推进器的水动力参数波动较小,有助于维持推力以及叶片稳定性。 展开更多
关键词 FLUENT 摆线推进器 滑移网格 水动力性能
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船舶摆线推进器水动力性能仿真研究
11
作者 陈文文 吕峰 +2 位作者 陈练 刘家昊 张锋 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第12期14-19,共6页
为了探究不同参数对摆线推进器的水动力性能影响,选取NACA 3 412翼型为推进器叶片模型,利用CFD仿真技术对限定工况下摆线推进器的水动力性能进行模拟计算,验证仿真方法的有效性。在此基础上以自主选用的摆线推进器模型为研究对象,开展... 为了探究不同参数对摆线推进器的水动力性能影响,选取NACA 3 412翼型为推进器叶片模型,利用CFD仿真技术对限定工况下摆线推进器的水动力性能进行模拟计算,验证仿真方法的有效性。在此基础上以自主选用的摆线推进器模型为研究对象,开展不同进速系数及偏心率对摆线推进器水动力性能影响的研究,得出不同初相位下叶片的受力变化规律,为摆线推进器水动力性能分析及其结构优化提供参考。 展开更多
关键词 摆线推进器 水动力性能 偏心率 进速系数
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一种基于摆动导杆机构的摆线推进器设计与实现
12
作者 陈先进 雷井辉 《机电信息》 2016年第9期35-35,37,共2页
摆线推进器可实现偏心率大小和方向的连续可调,具有优异的操纵性,但其结构实现困难、复杂。现根据摆线推进器的工作原理,设计了一种基于摆动导杆机构的摆线推进器实现机构,并给出了基于摆动导杆机构的摆线推进器整体结构设计方案,其结... 摆线推进器可实现偏心率大小和方向的连续可调,具有优异的操纵性,但其结构实现困难、复杂。现根据摆线推进器的工作原理,设计了一种基于摆动导杆机构的摆线推进器实现机构,并给出了基于摆动导杆机构的摆线推进器整体结构设计方案,其结构简单、可靠,可很好地应用于工程实际当中。 展开更多
关键词 摆线推进器 动导杆机构 工作原理
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多连杆式摆线推进器运动特性分析及结构设计
13
作者 刘柏辰 冯峰 +3 位作者 杨玉良 李冠男 闫祖博 孙炳炎 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2023年第12期101-107,151,共8页
为掌握摆线推进器的运动特性,促进其国产化发展,以多连杆式摆线推进器为例,提出一种基于多连杆机构与偏心点控制机构相结合的摆线推进器。建立多连杆机构数学运动模型,应用PYTHON软件进行编程计算,得出一种符合改进叶片摆动规律的连杆尺... 为掌握摆线推进器的运动特性,促进其国产化发展,以多连杆式摆线推进器为例,提出一种基于多连杆机构与偏心点控制机构相结合的摆线推进器。建立多连杆机构数学运动模型,应用PYTHON软件进行编程计算,得出一种符合改进叶片摆动规律的连杆尺寸,应用FLUENT软件进行水动力仿真,验证该尺寸的合理性。在此基础上,给出摆线推进器设计方案,为进一步开展摆线推进器研究提供参考。 展开更多
关键词 摆线推进器 多连杆机构 运动学分析 PYTHON建模 FLUENT仿真
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摆线推进器结构及其应用研究
14
作者 何红亮 孙宏宇 +1 位作者 张钊睿 胡健 《科技创新与应用》 2023年第20期1-6,共6页
随着交通强国和海军工程装备的发展,船舶动力装置扮演着越来越重要的角色。相较于其他推进器,摆线推进器不需船舵控制,操控性能好,控制精准,优点突出。因此,研究高性能的具有实际应用价值的摆线推进器具有重要意义。然而,目前对摆线推... 随着交通强国和海军工程装备的发展,船舶动力装置扮演着越来越重要的角色。相较于其他推进器,摆线推进器不需船舵控制,操控性能好,控制精准,优点突出。因此,研究高性能的具有实际应用价值的摆线推进器具有重要意义。然而,目前对摆线推进器的研究相对较少。该文系统综述摆线推进器的国内外研究进展和生产制造情况,分析比较行星式凸轮式、偏心盘-滑块-连杆式、平面六连杆式及步进电机式不同结构的摆线推进器,并提出一种新的摆线推进器结构的优化版本,对摆线推进器的优点进行探究,阐述摆线推进器在两栖航行器领域的应用。 展开更多
关键词 摆线推进器 两栖航行器 机械结构 船舶工业 船舶智能化
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自由液面对摆线推进器水动力性能影响的数值研究
15
作者 段传智 胡健 +2 位作者 李旭晟 万清源 张维鹏 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2024年第6期833-839,共7页
摆线推进器集推进与转向为一体,对提升船舶机动性具有重要作用。摆线推进器在自由液面附近工作时,其叶片部分入水,由于其特殊的运动机理,内部流场也发生了变化,此时水动力性能不同于无限水深工况。该文基于计算流体力学方法,建立了摆线... 摆线推进器集推进与转向为一体,对提升船舶机动性具有重要作用。摆线推进器在自由液面附近工作时,其叶片部分入水,由于其特殊的运动机理,内部流场也发生了变化,此时水动力性能不同于无限水深工况。该文基于计算流体力学方法,建立了摆线推进器三维数值模型,通过网格收敛性分析验证了数值方法的可靠性,研究了自由液面高度对摆线推进器水动力性能的影响。研究结果表明:在一定范围内,摆线推进器的水动力性能随其与自由液面距离的增大而提升,超出该范围后,摆线推进器水动力小幅减小,最终趋于平稳;流场结果表明,在自由液面附近工作时,摆线推进器的推力波动较大,且水动力出现损失。 展开更多
关键词 CFD 摆线推进器 自由液面 水动力性能
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互补对称摆线推进器的平面复合运动试验研究
16
作者 夏丹 周旭峰 +1 位作者 杨光宗 陈维山 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期171-178,共8页
围绕海洋强国战略,发展高性能的海洋技术装备,对于提升资源开发能力以及海上国防力量具有重要意义。提出一种基于四五杆平面位置解耦机构的摆线推进器构型,对其进行运动学和力能学建模,并以此为依据研制互补对称摆线推进器样机。通过设... 围绕海洋强国战略,发展高性能的海洋技术装备,对于提升资源开发能力以及海上国防力量具有重要意义。提出一种基于四五杆平面位置解耦机构的摆线推进器构型,对其进行运动学和力能学建模,并以此为依据研制互补对称摆线推进器样机。通过设计样机的平面复合运动工况,开展互补对称摆线推进器的公转转速、叶片展长等物理参数对样机平面复合运动性能影响的试验研究。结果表明,通过调节两个摆线推进器的前进角和转向角,可分别实现样机在平面360°范围内沿任意方向移动,以及前进中转向,甚至原地转向的功能。公转转速越高,样机的平面移动速度和推进力越大,推进效率和转弯半径对公转转速的变化并不敏感。叶片展长越长,平面移动速度和推进力越大,推进效率呈现先增大后减小的趋势,转弯半径无明显变化。研究结果对设计和使用摆线推进器均具有很大的指导意义和应用价值。 展开更多
关键词 摆线推进器 互补对称配置 平面复合运动 四五杆机构
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船舶直翼推进器国内外发展现状及趋势
17
作者 刘峰 汪晓菲 王娜娜 《机电设备》 2025年第1期8-12,16,共6页
为了满足国内未来某些船舶的特殊需求,采用直翼推进器作为船舶的推进系统成为一个较为理想的选择方案。通过文献检索,分析国内外船舶直翼推进器的研发现状及产品应用情况,总结得出未来船舶直翼推进器正在向低噪声、轻量化、高效能、智... 为了满足国内未来某些船舶的特殊需求,采用直翼推进器作为船舶的推进系统成为一个较为理想的选择方案。通过文献检索,分析国内外船舶直翼推进器的研发现状及产品应用情况,总结得出未来船舶直翼推进器正在向低噪声、轻量化、高效能、智能化、环保化和节能化趋势发展。 展开更多
关键词 船舶推进 直翼推进 竖轴推进器 摆线推进器
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基于动量定理的摆线式推进器水动力计算方法
18
作者 王国壮 《广东造船》 2012年第6期45-47,50,共4页
本文介绍了基于动量定理模型的双盘面多流管方法,重点给出该模型在可控偏角直叶片摆线式推进器水动力性能计算中的运用,并考虑流管收缩效应、叶片的非定常运动、叶片间干扰效应对推进器水动力性能的影响。用计算结果与试验结果进行了比较。
关键词 动量定理 线推进器 水动力性能 双盘面多流管
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沃伊斯—施奈德以技术领先
19
作者 PAULVANDYCK 张缨 《内燃机船》 2002年第11期6-6,共1页
关键词 船舶 计算机辅助流体动力学设计 CFD 试验研究 叶片外形 线直翼式推进器
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