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1. 极地破冰船螺旋桨设计探讨

丁举, 王建强, 刘正浩, 周旻, 孔为平

船舶 2023, 34 (01): 175-184. DOI: 10.19423/j.cnki.31-1561/u.2023.01.175

摘要（330）

PDF （4609KB）（354）

螺旋桨是船舶的核心部件,破冰船螺旋桨性能的优劣直接关系到全船的快速性能、破冰性能、振动噪声性能和安全航行性能,故冰级螺旋桨设计是破冰船设计过程中的关键环节,需要确保螺旋桨性能满足设计指标要求。冰级螺旋桨运行于冰水环境,螺旋桨设计时需要考虑冰块对螺旋桨的影响,而国内在冰级螺旋桨设计方面缺少经验。该文在对冰级螺旋桨特点分析基础上,建立了冰级螺旋桨设计流程（IPDP）,以一型PC2级重型破冰船螺旋桨设计为例,给出了设计结果和模型试验的验证结果。研究表明：冰级螺旋桨负荷重、工况多,其设计流程不同于常规螺旋桨,需要特别关注螺旋桨主参数与船型参数的迭代设计,既要验证敞水域航行的快速性能和振动性能,又要验证冰区航行的快速性能和螺旋桨强度性能等;对高冰级螺旋桨,需要设计成桨叶可拆式定距桨型式,方便单片桨叶的维修更换。

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2. 低速大推力导管桨水动力性能预报及优化设计

孔为平;王建强;丁举;

船舶 2019, 30 (01): 112-118.

摘要（36）

为研究低速大推力导管桨水动力性能,应用商业软件Fluent,采用RANS方法结合k-ω湍流模型,开展了对原型和改型导管桨敞水状态下的数值计算。采用多运动参考坐标框架(MRF)技术,通过局部网格加密,来模拟桨叶和导管间的间隙流动。重点考察了设计工况点的水动力性能,压力分布等,通过计算分析,对导管桨(包括桨叶、导管以及前后定子)进行了优化设计。研究发现,导管桨在低速高负荷状态下,桨叶吸力面叶梢附近有很大的低压区。提高导管推力占比,可较大幅度提升推进效率。优化后置定子,能使效率得到一定提升。相关结果进行了试验验证,吻合良好,表明该数值研究方法可靠,具有广阔的工程应用前景。