泵喷推进器在某水下航行器降噪方面的应用

通过对某采用对转螺旋桨作为推进方式的水下航行器噪声进行深入分析，了解和掌握了其噪声特点。 针对对转螺旋桨在降噪方面的不足，对采用泵喷推进器降噪进行分析研究，提出水下航行器各装置降噪改进设想。 在综合考虑了鳍舵以及附体对航行噪声的影响，以及原产品对航行性能的要求后，对泵喷推进器进行了初步方案设计，采用该泵喷推进器有望使噪声降低 4 ~ 5 dB。     

串列蹼板推进器性能实验研究

水域环保无人清理船多采用明轮或螺旋桨作为推进器,以满足其浅吃水或高效推进的需求,但明轮推进器存在结构笨重,推进效率低等不足,螺旋桨存在吃水深,易被水生植物缠绕等缺点。本文参考履带式推进装置与明轮结构形式设计了一种浅吃水、防缠绕,同时具备较高效率的新型推进器,并进行了样机性能的实验测试,研究了蹼板的入水深度、形状等结构参数对推进器推进性能的影响;在此基础上尝试推进器在无人清漂船实船上的应用测试。研究结果表明：转速增加能够有效提升推进器的推力,而采用折板则可降低推进器扬水量并提高推进效率,实船应用测试证明双推进器能够提升小型无人清漂船的回转性能,同时具备较好的快速性。     

快速转向推进器推力优化分配研究

随着船舶推进技术的不断发展,动力定位船舶将更多地使用快速转向推进器以提高其定位性能。快速转向推进器的使用将引入大角度变化率,这会造成优化分配求解域明显的非凸性,给优化问题的求解带来了挑战。针对装备快速转向推进器的动力定位船舶,运用区域外切近似法对其推力分配的非凸性问题进行了凸化,采用增广拉格朗日乘子法对控制力进行了优化分配。仿真结果表明:推荐的凸化处理方法能有效地解决推力分配的非凸问题,分配算法可以充分利用快速转向推进器的机械性能优势,寻找更优的可行解,从而显著地减少动力定位船舶的能耗,提高其定位性能。     

半潜式平台动力定位系统推进器失效时域模拟

针对某最新的深水半潜平台,应用PID控制策略和卡尔曼滤波技术相结合的方法对其动力定位能力进行了研究,重点关注在两台推进器于不同时刻分别失效后的平台运动和推进器功率消耗信息。在平台的运动时域分析中,通过采用数值模拟与实验验证相结合的方法来获得平台的水动力数据;而在推力分配过程中,以最小功率消耗为优化目标,并考虑了推进器的机械物理特性及水动力干扰造成的推力损失对推进器的推力进行了分配。结果表明编制的模拟软件具有理想的模拟效果,该平台在指定海况下动力定位能力良好。     

泵喷射推进器单频声实验研究(英文)

给出泵喷射推进器低频线谱的实验研究及分析结果。实验发现,在泵喷射推进器的噪声谱中,存在及其丰富的低频线谱,这些线谱的谱级非常之高,甚至可比噪声谱中连续谱部分高出２０ｄＢ～３０ｄＢ。并且这些低频线谱基本上都是转子轴频和叶频的谐波分量。实验结果表明,这种单频声的发生,发展与转子叶片空化状态和静压力的变化关系不显著,而主要决定于转子的转速。通过进一步的分析可以得出,这种线谱是由于转子与定子之间的相互作用产生的,轴频及其谐波分量线谱的产生则是由于转子叶片间的不一致所造成的。泵喷单频声的存在严重影响其噪声性能,因而,这是一个很重要的问题。     

UUV操纵性设计及流体动力布局

UUV 使命不同，任务多样，运动及操纵复杂。为满足水下悬停、原地回转、侧向/垂向平移等运动要求，UUV 采用不同的鳍舵布局和推进器布置方案，以实现低速的稳定和高速的机动，同时具备复杂海况适应能力。梳理国内外 UUV 操纵性设计及流体动力布局方案，按照“鳍舵布局+主推进器布置+辅推进器布置” 的方式对 UUV 操纵布局进行划分，并分析各类操纵及布局的特点。     

轮缘驱动型潮流能发电系统启动特性研究与分析

轮缘驱动型潮流能发电系统将导流罩、叶轮和发电机集成为一体化设计,叶轮直接驱动发电机旋转发电。最小启动流速是衡量系统性能的一个重要指标,决定其启动性能的主要因素为叶轮启动力矩、系统摩擦力矩和发电机齿槽转矩。对影响系统启动性能的主要因素进行了分析,详细分析了叶轮启动转矩和发电机齿槽转矩特性。使用理论分析结合有限元仿真方法分析了轮缘驱动型潮流能发电样机系统的启动特性,并通过样机实验验证了理论分析的正确性。本文的分析结论可以为轮缘驱动型潮流能发电系统的设计和分析提供一定理论指导。     

吊舱推进器与船体间相互影响研究进展

吊舱推进器是近年来发展起来的一种新型船舶推进装置.针对吊舱推进器与船体之间影响的成因、干扰形式和研究方法进行了阐述,总结了吊舱推进器与船体之间相互影响的理论研究和模型试验方面取得的成果.最后提出该领域的主要研究方向,作为进一步研究的参考.     

推进器失效对深海采矿船动力定位性能的影响分析

深海中蕴藏着丰富的矿产资源,深海采矿船是深海采矿的重要装备,通过动力定位系统控制采矿船的海上位置,动力定位系统由若干推进器组成。采矿船在海上受到风浪流作用,推进器一旦失效极易发生采矿船运动失控等安全事故,本文研究推进器不同失效方式下动力定位性能,分析推进器不同失效方式动力定位功能的损失。根据势流理论计算波浪载荷,数值模拟深海采矿船不同位置的单个推进器失效和多个推进器失效方式下的时域运动响应,对比各种失效方式对深海采矿船纵荡、横荡、艏摇三个自由度运动的影响,分析各种失效方式对剩余推进器推力的影响。研究结果表明：采矿船空载90°浪向,推进器不同失效模式对于纵荡运动影响远小于对横荡和艏摇运动影响,船艉单推进器失效对于纵荡和艏摇动力定位的影响大于两个推进器失效影响;对于采矿船多自由度运动动力定位两个推进器失效大于单推进器失效影响;一侧两个推进器或两侧推进器同时失效,对动力定位的影响相同,对于横荡运动的影响最大。本文揭示了深海采矿船推进器失效对于采矿船运动的影响程度和机理,对于深海采矿船的安全作业具有指导意义。     

一种八推进器水下机器人动力学分析

随着对水下机器人研究的逐步深入，其运动能力已由早期单纯的平动逐步强化为有多个自由度的空间运动，对其进行动力学研究是进行其它方面能力研究的基础。为研究多自由度水下机器人的运动，对某型八推进器水下机器人进行了动力学方程建模，得出了其在6个自由度上的运动方程，在此基础上，对其进行了运动仿真及性能分析，得到了该型水下机器人在6个自由度上的运动性能。通过仿真计算的结果，可以直观地了解其运动能力。