船舶槳舵系統(tǒng)節(jié)能效果分析.pdf

1、隨著科技的不斷進(jìn)步，能源需求日益增加，船舶節(jié)能減排工作受到了前所未有的重視。舵作為船舶的操縱裝置，位于船體后方，安裝在螺旋槳后，船舶航行時與螺旋槳之間存在流場干擾。螺旋槳旋轉(zhuǎn)時擾動周圍水流，使水流獲得旋轉(zhuǎn)能量，可以利用槳舵之間的有利干擾，減少尾流獲得的能量，提高推進(jìn)器效率。槳舵干擾的研究分為理論研究、試驗研究、CFD技術(shù)，本文將利用面元法理論對槳舵干擾進(jìn)行相關(guān)研究，研究內(nèi)容如下：
　　（1）建立敞水螺旋槳和敞水舵的計算模型，利用面

2、元法分別對其進(jìn)行水動力性能預(yù)報，通過與試驗值的對比驗證面元法理論的準(zhǔn)確性。
　?。?）考慮螺旋槳與舵之間的干擾，建立螺旋槳-常規(guī)舵、螺旋槳-扭曲舵、螺旋槳-變形的貝克舵的計算模型，計算并比較分析了不同槳舵系統(tǒng)的推進(jìn)性能。
　?。?）計算敞水螺旋槳的誘導(dǎo)速度場，以及計入舵之后的誘導(dǎo)速度場。通過軸向速度和橫向速度的比較得出，舵的節(jié)能效果與橫向速度的大小相關(guān)，由于徑向速度很小不予考慮，因此對槳舵系統(tǒng)的周向速度進(jìn)行了計算分析。

3、>　?。?）為減小舵上阻力，優(yōu)選扭曲舵和變形的貝克舵的剖面，扭曲舵通過減小各個剖面與迎流之間的夾角進(jìn)行優(yōu)選，變形的貝克舵通過改變剖面偏轉(zhuǎn)角進(jìn)行優(yōu)選。比較優(yōu)選前后的舵對螺旋槳及系統(tǒng)推進(jìn)性能的影響。
　　經(jīng)計算表明，槳-變形的貝克舵系統(tǒng)的推進(jìn)性能優(yōu)于槳-常規(guī)舵和槳-扭曲舵，對槳舵系統(tǒng)的流場計算知，舵減小了尾流場的周向速度，尾流場的能量得以回收，其中變形的貝克舵的回收效果最優(yōu)，是其優(yōu)于其它兩種舵的主要原因。對扭曲舵和變形的貝克舵剖面的優(yōu)