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内河多工况船机桨匹配优化设计

孙林 陈辉 管聪

孙林, 陈辉, 管聪. 内河多工况船机桨匹配优化设计[J]. 中国舰船研究. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02282
引用本文: 孙林, 陈辉, 管聪. 内河多工况船机桨匹配优化设计[J]. 中国舰船研究. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02282
Optimal design of ship-engine-propeller matching for inland ships under multiple working profiles[J]. Chinese Journal of Ship Research. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02282
Citation: Optimal design of ship-engine-propeller matching for inland ships under multiple working profiles[J]. Chinese Journal of Ship Research. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02282

内河多工况船机桨匹配优化设计

doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02282
基金项目: 国家级-国家自然基金(51909200)

Optimal design of ship-engine-propeller matching for inland ships under multiple working profiles

  • 摘要: 摘 要: 【目的】针对内河船舶在航行时存在顺水、逆水和急流等多种工况,传统的内河船舶船-机-桨匹配设计方法仅对船舶在逆水上行时进行匹配设计;而在顺水下行工况时,船舶推进效率较低、主机利用率较低,从而造成油耗成本高和经济性较差等问题;进行多工况的内河船舶船机桨匹配优化设计方法的研究。【方法】首先,在不同工况下对内河船舶推进系统各参数进行设计,将结果进行对比得出各设计参数对整体推进系统的影响。然后,对船舶推进系统的设计过程进行分析,以航行成本和推进系统效率为目标函数;螺旋桨设计参数、主机功率、船舶上水航速和下水航速为变量;建立数学模型。最后,应用NSGA-Ⅱ算法对其进行多目标优化,得到兼顾经济性和推进效率的船舶主机功率和推进系统设计参数。【结果】对比传统的船机桨匹配方法,研究结果显示,使用该方法得到的设计参数能更好地适配内河的通航环境,使船舶的经济性更高。【结论】研究成果既可以为内河船舶推进系统的选型与匹配优化提供设计工具,也可以为船舶实际运行提供理论依据。
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-01-27
  • 网络出版日期:  2021-05-31

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