摘要：船舶螺旋桨性能设计主要集中在效率和空泡性能两个方面。在螺旋桨理论设计中,采用径向最佳环量分布有助于桨效率的提升,然而关于弦向负荷分布对效率影响的研究很少。论文采用不同的弦向负荷分布对一艘集装箱船的螺旋桨进行升力面理论设计,并加工桨模,在中国船舶科学研究中心的大型循环水槽中对桨模进行船后水动力试验。通过对各桨效率的比较,分析弦向负荷分布对螺旋桨效率的影响。

摘要：论文结合优化算法和升力线设计计算程序,以理想效率最优为目标,对螺旋桨径向环量分布进行优化计算。其中,待求的径向环量分布用正弦级数进行参数化表达。在算例中,开展了正弦级数参数选取个数对优化结果影响的数值试验,并与传统的变分法计算得到的最佳环量进行比较。当选取4个参数进行优化时,用论文的方法优化得到的环量分布和传统变分法计算得到的最佳环量分布基本一致。为了对论文的优化方法的有效性进行验证,在拖曳水池开展了螺旋桨敞水性能对比试验。数值计算和模型试验结果表明,论文建议的优化方法是可行和有效的,优化效果与传统变分法相当甚至更佳。

摘要：在传统的螺旋桨升力面设计方法中,通常忽略径向诱导速度,将三维形式的边界条件简化成二维形式的边界条件,且在从随边到导边对速度积分求解拱弧线的过程中对边界条件作了简化处理。随着螺旋桨设计理论和计算方法的发展,采用更为严密的三维形式的边界条件成为可能。论文采用三维形式边界条件求解,开发了新的升力面设计程序,实现更严格意义上的三维设计。实例设计结果表明,对于具有较大纵倾的螺旋桨,采用三维形式边界条件进行理论设计可以更准确地反映桨叶的三维效应。

摘要：应用CFD数值模拟技术对螺旋桨空泡及其脉动压力进行评估,为螺旋桨、船尾线型及附体的优化设计提供依据。针对一艘双桨船振动过高的问题,提出轴支架和螺旋桨优化设计的方案。经评估,优化后螺旋桨空泡性能得到显著改善,诱导的船尾脉动压力从10 kPa以上降低至3 kPa左右,船尾振动得到大幅降低,并得到了实船振动测试结果的验证。

摘要：消涡鳍(hub vortex absorbed fins,HVAF)是一种船舶推进器水动力节能装置,用来回收螺旋桨毂涡能量。它由一组安装在螺旋桨导流帽上的小叶片组成,叶片数与桨叶数相同。论文以一艘9万吨级散货船为研究对象,开展了消涡鳍设计、CFD节能效果评估、模型试验验证和实船营运节能效果分析。CFD评估表明,加装消涡鳍后,螺旋桨的效率提高2.2%。模型试验显示,加装消涡鳍后螺旋桨的效率可提高2.7%。由实船运营数据分析可知,与未安装消涡鳍的一艘姊妹船相比,加装消涡鳍可节能4%以上。

摘要：本文以一型大型散货船的舵为研究对象,以进一步提升已加装前置预旋导轮船舶的总体节能效果为目标,对本舵的剖面型值与舵系总体设计进行多轮迭代优化,从中选择出最佳方案,实现与船舶总体节能系统相匹配的节能舵的优化设计。经CFD计算,预计优化后的舵可较母型舵提高约0.5%的节能效果,并且舵的整体性能也有所提升。经船模试验,预计优化后的船舶总体节能效果约3.5%。此外,在优化过程中,获得了影响舵设计的某些关键因素,可为同类型半悬挂舵舵叶的节能优化设计提供参考。

摘要：消涡鳍安装于螺旋桨后方,用于回收螺旋桨内半径的尾流能量损失。消涡鳍设计与螺旋桨直接相关,可视作螺旋桨的一部分而采取与桨一体化的设计,以最大限度地提高推进效率。论文以一艘2万吨级散货船为研究对象,开展高效桨与消涡鳍一体化的设计和节能改造应用。实船运营数据统计分析的结果表明:在换装一体化设计的高效桨与消涡鳍后,每航次平均油耗降低7.5%以上,同时航速提高0.4kn以上,效果显著。

摘要：光芒型前置导轮是一种具有比导管半径更长的定子叶片、适用于尾部较瘦削的船舶的新型水动力节能装置。它安装在螺旋桨前方,用于改善螺旋桨入流均匀性并产生与螺旋桨旋转方向相反的预旋转流动,从而可以降低螺旋桨尾流能量损失,取得可观的节能效果。论文以一艘内贸航线的4000 TEU集装箱船为研究对象,开展了光芒型前置导轮的优化设计、CFD数值模拟、模型试验验证和实船应用验证。经船模试验验证,为目标船设计开发的光芒型前置导轮可节能4%以上,节能效果显著。这也得到了实船试航验证。

摘要：新船能效设计指数EEDI是新造船舶的准入考核指标。研发具有更低EEDI值的绿色船型已成为新造船领域的关注焦点。针对3万吨化学品船,从水动力学角度出发,综合应用线型优化、高效螺旋桨优化和节能装置优化等技术措施,并借助CFD性能评估优化,得到了一型绿色船型方案。经深水拖曳水池快速性船模试验验证,最终的优化船型方案的Attained EEDI值较基线值降低了30.6%,达到了EEDI第III阶段减排的要求。

摘要：为实现在小样本数量下构造出应用于船型优化的高精度近似模型,提出一种基于敏感度分析的拉丁超立方的船型样本点选取方法。以Wigley船型构建兴波阻力的响应面模型为例,同以往的拉丁超立方、正交试验设计生成的船型小样本所构建的模型进行预报精度的对比。结果表明,该方法选取的船型小样本均布代表性较好,训练的近似模型精确度较高;相比单纯采用CFD技术直接进行优化,采用该方法构建的近似模型可进一步提升船型的优化效率和质量。