多桨船舶自航因子数值预报

袭鹏; 熊鹰; 邱辽原; 王展智

doi:10.3969/j.issn.1673-3185.2014.06.011

多桨船舶自航因子数值预报

1 海军工程大学舰船工程系,湖北武汉 430033
2 中国舰船研究设计中心,湖北武汉 430064

详细信息

作者简介:
袭鹏，男，1990年生，硕士生。研究方向：船舶流体力学。熊鹰（通信作者），男，1958年生，教授，博士生导师。研究方向：船舶流体力学。E?mail：ying _xiong28@126.com

中图分类号: U661.31
计量
- 文章访问数: 348
- HTML全文浏览量: 67
- PDF下载量: 625
出版历程
- 收稿日期: 2014-05-27
- 修回日期: 2014-12-04
- 刊出日期: 2014-12-04

Prediction of Self-Propulsion Parameters for Multi-Propeller Ships

1 Department of Naval Architecture Engineering, Naval University of Engineering, Wuhan 430033, China
2 China Ship Development and Design Center, Wuhan 430064, China

More Information

Author Bio:
XI Peng: XIONG Ying

Corresponding author:
XIONG Ying: 熊鹰

多桨船舶自航因子数值预报袭鹏，采用知识共享署名4.0国际许可协议进行许可。

摘要

摘要: 以某四桨水面船舶为研究对象，基于RANS方法和滑移网格技术，建立船、附体和螺旋桨整体计算模型，并运用小范围改变螺旋桨转速的方法和前后桨分别计算的方法预报该船的自航因子。结果表明：四桨船舶内、外桨的自航因子并不相等，内后桨的实效伴流分数和推力减额分数均比外前桨的大；提出的方法计算结果可靠，能够体现四桨船舶自航因子的差异性，并且符合推力减额与伴流关系的一般规律，可为多桨船舶的自航试验提供依据。
- 自航因子 /
- 伴流分数 /
- 推力减额分数 /
- 四桨船舶 /
- RANS
Abstract: In this paper, a four-propeller surface ship is studied and an integral mathematic model including the hull appendage and propellers is established. Using a RANS solver and moving grids， the self-propulsion factors are predicted by gradually modifying the rotation speed of the propeller and by respectively calculating the propeller features. The result shows that the self-propulsion factors of the inner propeller differs from those of the outer propeller. The wake fraction and thrust deduction fraction of the inner propeller is bigger than the outer propeller's. In brief, the differences among four-propeller ship self-propulsion factors can be observed and are seen to fit the ordinary relation of thrust deduction and wake, which validates the reliability of the new proposed method and provides the basis for future self-propulsion tests of multi-propeller ships.
- self-propulsion parameters /
- wake fraction /
- thrust deduction fraction /
- four-propeller ship /
- RANS

HTML全文

参考文献(18)

[1]	HAN K J， LARSSON L，REGNSTROM B．A numerical study of hull/propeller/rudder interaction[C]//Proceedings of 27th Symposium on Naval Hydrodynamics．Seoul，Korea，2008.
[2]	CHOI J K，KINNAS S A.Prediction of non-axisymmetric effective wake by a three-dimensional euler solver[J].Journal of Ship Research，2001，45（1）：13-33.
[3]	戈亮，顾民，吴乘胜，等.水面船自航因子CFD预报研究[J].船舶力学，2012，16（7）：767-773. GE Liang，GU Min，WU Chengsheng，et al．CFD prediction of self-propulsion parameters for a surface ship[J].Journal of Ship Mechanics，2012，16（7）：767-773.
[4]	吴召华，陈作钢，代燚.基于体积力法的船体自航性能数值预报[J].上海交通大学学报，2013，47（6）：943-949. WU Zhaohua，CHEN Zuogang， DAI Yi．Numerical prediction of self-propulsion with a body-force propeller model[J].Journal of Shanghai Jiaotong University，2013，47（6）：943-949.
[5]	沈兴荣，冯学梅，蔡荣泉.大型集装箱船桨舵干扰黏性流场的数值计算研究[C]//2007年船舶力学学术会议暨《船舶力学》创刊十周年纪念学术会议论文集.中国，2007：152-161.
[6]	王展智，熊鹰，姜治芳.舵的布置对螺旋桨水动力性能的影响[J].华中科技大学学报，2012，40（8）：53-56. WANG Zhanzhi，XIONG Ying，JIANG Zhifang．Effect of rudder's arrangement on propeller hydrodynamic performance[J].Journal of Huazhong University of Science and Technology，2012，40（8）：53-56.
[7]	王展智，熊鹰，齐万江，等.船后桨的布局对螺旋桨水动力性能的影响[J].哈尔滨工程大学学报，2012，33（4）：427-431. WANG Zhanzhi，XIONG Ying，QI Wanjiang，et al．The effect of propeller arrangement behind the hull on propeller hydrodynamic performa-nce[J].Journal of Harbin Engineering University，2012，33（4）：427-431.
[8]	CHOI J E，MIN K S，KIM J H，et al．Resistance and propulsion characteristics of various commercial ships based on CFD results[J].Ocean Engineering，2010，37（7）：549-566.
[9]	熊鹰，刘志华.某集装箱船推进性能的数值预报[J].武汉理工大学学报，2011，35（4）：670-674. XIONG Ying，LIU Zhihua．Numerical prediction on the propulsion performance of a container ship[J].Journal of Wuhan University of Technology，2011，35（4）：670-674.
[10]	熊鹰，刘志华.自航船模和实船推进因子的数值预报方法研究[J].船舶力学，2013，17（1/2）：14-18. XIONG Ying，LIU Zhihua．Numerical prediction of propulsion factors of propelled ship model and full scale ship[J].Journal of Ship Mechanics，2013，17（1/2）：14-18.
[11]	刘志华，熊鹰，韩宝玉.雷诺相似船模预报实船推进因子的数值方法[J].哈尔滨工程大学学报，2008，29（7）：658-662. LIU Zhihua，XIONG Ying，HAN Baoyu．Accurately predicting the propulsion factors of a ship using a Reynolds-similarity ship model[J].Journal of Harbin Engineering University，2008，29（7）：658-662.
[12]	杨仁友，沈泓萃，姚惠之.带前置导叶桨潜艇自航试验的数值模拟与自航因子预报[J].船舶力学，2005，9（2）：31-40. YANG Renyou，SHEN Hongcui，YAO Huizhi．Numerical simulation on self-propulsion test of the submarine with guide vanes and calculations for self-propulsion factors[J].Journal of Ship Mechanics，2005，9（2）：31-40.
[13]	杨琴，王国栋，张志国，等.基于CFD的潜艇模型自航仿真分析[J].中国舰船研究，2013，8（2）：22-27. YANG Qin，WANG Guodong，ZHANG Zhiguo，et al．Numerical simulation of the submarine self-propulsion model based on CFD technology[J].Chinese Journal of Ship Research，2013，8（2）：22-27.
[14]	郭春雨，赵庆新，赵大刚.基于CFD仿真模拟的船模自航试验数据处理[J].船海工程，2013，42（3）：17-20. GUO Chunyu，ZHAO Qingxin，ZHAO Dagang．Data processing method of self-propulsion test of ship based on CFD[J].Ship & Ocean Engineering，2013，42（3）：17-20.
[15]	王兴权，陈秋芝，王德恂.三桨船船模自航试验推进因子分析方法探讨[J].武汉交通科技大学学报，1998，22（2）：145-148. WANG Xingquan，CHEN Qiuzhi，WANG Dexun．A discussion on the analysis method of three screw ship's propulsive factor based on model self-propulsion test[J].Journal of Wuhan Transportation University，1998，22（2）：145-148.
[16]	史一鸣.多桨船船模自航试验推进因子分析方法探讨[J].船舶设计通讯，2008（1）：14-16. SHI Yiming．Discussion on propulsive factor based on ship's self-propulsion test with multi-screw[J].Journal of Ship Design，2008（1）：14-16.
[17]	张兆顺，崔桂香，许春晓.湍流理论与模拟[M].北京：清华大学出版社，2005.
[18]	盛振邦，刘应中.船舶原理[M].上海：上海交通大学出版社，2004.