水下推进器转子叶片数与伴流场的匹配关系研究

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作者 陈鹏磊 梁宁 +4 位作者 丁永乐 张坚伟 李健 曹琳琳 吴大转 《推进技术》 北大核心 2025年第2期89-102,共14页

为了明确水下推进器转子叶片数和伴流场的匹配关系,以四个不同转子叶片数的水下推进器为对象,采用数值模拟方法研究了叶片数与水下推进器激振力特性的关联机理。使用分块网格技术对航行体及推进器的计算域进行离散,采用RANS计算方法及SS... 为了明确水下推进器转子叶片数和伴流场的匹配关系,以四个不同转子叶片数的水下推进器为对象,采用数值模拟方法研究了叶片数与水下推进器激振力特性的关联机理。使用分块网格技术对航行体及推进器的计算域进行离散,采用RANS计算方法及SST k-ω湍流模型计算了推进器的激振力。借助谐调分析方法得到了航行体的伴流场特性,并结合推进器瞬时流场的分布特性,分析推进器激振力和伴流场的内在联系。结果显示:使用八个附体的航行体其伴流场以4,8,12为主要周期。当推进器转子叶片数为4a±1(a为任意正整数)时,转子横向激振力和垂向激振力脉动幅值较大;当推进器转子叶片数为4a+2时,转子横向激振力和垂向激振力脉动幅值明显降低,但转子轴向激振力幅值会有所增大,且脉动峰值出现在二倍叶频处。随着转子叶片数的增加,推进器转子和导管的激振力幅值逐渐减小。研究发现,对于后置定子泵喷推进器而言,转子叶片数应避开谐调分量较大的阶数,且转子叶片数与伴流场的匹配关系会影响转子和定子的脉动幅值及峰值出现的位置。同时,增加转子叶片数可以有效地降低推进器转子和导管的激振力脉动幅值。 展开更多

关键词 水下推进器 转子叶片数 激振力 谐调分析 后置定子

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基于水下推进器的水润滑轴承润滑特性研究

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作者 王帅帅 朱发新 +1 位作者 滕宪斌 董良雄 《广州航海学院学报》 2024年第4期47-52,78,共7页

为有效指导水下推进器水润滑轴承设计,提高水下推进器的运行效率和稳定性,基于实验室小型水下推进器,利用DyRoBeS软件建立水润滑轴承几何物理模型,研究水润滑轴承的润滑特性,通过仿真分析转轴转速、轴承径向载荷对水润滑轴承偏心率、最... 为有效指导水下推进器水润滑轴承设计,提高水下推进器的运行效率和稳定性,基于实验室小型水下推进器,利用DyRoBeS软件建立水润滑轴承几何物理模型,研究水润滑轴承的润滑特性,通过仿真分析转轴转速、轴承径向载荷对水润滑轴承偏心率、最小水膜厚度、最大水膜压力、刚度和阻尼的影响。研究结果表明:在其他条件一定时,随着转轴转速的增大,水润滑轴承的偏心率不断减小,最小水膜厚度不断增大,最大水膜压力不断减小,刚度和阻尼总体上呈现不断减小趋势;在其他条件不变时,随着外加载荷的不断增大,水润滑轴承的偏心率不断增大,最小水膜厚度不断减小,最大水膜压力不断增大,刚度和阻尼总体呈现出不断增大趋势。 展开更多

关键词 水下推进器 水润滑轴承 数值仿真 润滑特性 稳定性

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Orbal氧化沟水下推进器布置的三维流场数值模拟分析

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作者 曹刚 许仕荣 王涛 《湘潭大学自然科学学报》 北大核心 2017年第2期38-44,共7页

通过计算流体力学(CFD)前处理软件GAMBIT构建了Orbal氧化沟三维计算模型,利用CFD商用软件FLUENT中的RNGk-ε湍流数值模型和混合物两相流数值模型,对水下推进器在Orbal氧化沟中布置的三维流场进行了数值模拟分析.结果表明,水下推进器总... 通过计算流体力学(CFD)前处理软件GAMBIT构建了Orbal氧化沟三维计算模型,利用CFD商用软件FLUENT中的RNGk-ε湍流数值模型和混合物两相流数值模型,对水下推进器在Orbal氧化沟中布置的三维流场进行了数值模拟分析.结果表明,水下推进器总功率宜为4kW,总功率相同时4组推进器对称布置优于2组推进器.氧化沟直道段曝气转盘下游的水下推进器T1和T3纵向最佳位置在下个转盘上游1/3弯道处,弯道段曝气转盘下游的水下推进器T2和T4则在下个转盘上游1/3直道处.4组推进器横向最佳位置都在离氧化沟内侧3/8沟宽处,垂向都在最小安装高度处.对优化后的氧化沟流场进行了数值模拟,流体平均流速达到了0.5m/s,沟底平均流速大于0.15m/s,氧化沟下层弯道出口内侧流体的SS沉降可能性较高. 展开更多

关键词 ORBAL氧化沟 水下推进器 三维流场 数值模拟

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水下推进器测速仪的设计与实现

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作者 张振 何波 《现代电子技术》 2011年第13期84-86,91,共4页

该设计旨在开发一种水下推进器的测速仪器。该仪器利用霍尔电流传感器,通过检测推进器运行时的换向纹波来测速,并采用单片机进行控制计算,从而实现了无接触、高精度、数字化的便捷测量;该仪器还可做成钳形表,能够在不改变原有机械、电... 该设计旨在开发一种水下推进器的测速仪器。该仪器利用霍尔电流传感器,通过检测推进器运行时的换向纹波来测速,并采用单片机进行控制计算,从而实现了无接触、高精度、数字化的便捷测量;该仪器还可做成钳形表,能够在不改变原有机械、电气结构的情况下简单、方便、快速地测出推进器的运转速度。此外,该仪器还加入了对推进器电流、电压的测量,并采用人性化、模块化设计。 展开更多

关键词 水下推进器 测速仪器 便捷 电流 电压

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基于FMECA的水下轮缘推进器复合可靠性分析 被引量：1

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作者 王冬杰 陈进华 +2 位作者 张驰 童昕 高云鹏 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第9期106-110,共5页

水下轮缘推进器可运行在较深海水的环境下,其可靠性不但受到加工制造的影响还受到严酷运行环境的影响。为了降低设备故障率,本文提出以FMECA和单元风险优先数(RPN)融合的可靠性分析策略。首先将水下轮缘推进器进行单元分解,详尽分析各... 水下轮缘推进器可运行在较深海水的环境下,其可靠性不但受到加工制造的影响还受到严酷运行环境的影响。为了降低设备故障率,本文提出以FMECA和单元风险优先数(RPN)融合的可靠性分析策略。首先将水下轮缘推进器进行单元分解,详尽分析各单元风险优先数,并以此为作为加权因子,建立水下轮缘推进器可靠性模型以及进行各单元可靠性分配,对水下轮缘推进器的系统进行复合失效率分析,最终通过计算公式求得可靠性数据。此方法可综合考虑运行装备的多种因素,对水下轮缘推进器的实际可靠性运行具有指导意义,最终将该策略应用到一款自研的水下轮缘推进器研制过程,实践表明了该分析策略的有效性。 展开更多

关键词 FMECA 水下轮缘推进器 可靠性分析

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水下仿鱼推进器的分析 被引量：1

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作者 王光明 沈林成 《兵工自动化》 2006年第5期7-9,共3页

鱼类推进模式分为波动和摆动推进模式,由此产生了仿鱼推进机理及推进技术。仿鱼推进系统设计主要包括诸如载体和推进器(鳍)的结构与形态、鳍的力学特性(惯量和硬度等)、致动机构选择与布置、传感器的选择与布置等问题。

关键词 水下仿生推进器 推进机理 推进技术

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水下无源流体推力矢量喷管流动特性研究

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作者 冯潮 顾蕴松 +2 位作者 方瑞山 周宇航 史楠星 《实验流体力学》 北大核心 2025年第1期71-79,共9页

本文设计了一种水下无源流体推力矢量喷管,仅通过控制二次流阀门开闭,即可使主射流上下侧产生压差并发生偏转,但推力矢量角控制规律中的“突跳”和“迟滞”等非线性问题限制了该技术的工程应用。采用染色液流动显示技术和粒子图像测速技... 本文设计了一种水下无源流体推力矢量喷管,仅通过控制二次流阀门开闭,即可使主射流上下侧产生压差并发生偏转,但推力矢量角控制规律中的“突跳”和“迟滞”等非线性问题限制了该技术的工程应用。采用染色液流动显示技术和粒子图像测速技术,研究了喷管不同横向截面和纵向截面主射流附壁、离壁时的流动特性。研究结果表明:喷管内部存在剪切层旋涡、尾缘倒吸和分离泡等流动结构,同时近壁面存在横向流动,角区存在“角涡”结构。流动结构之间的相互作用规律,为解决推力矢量角控制规律中的“突跳”和“迟滞”等非线性问题提供了物理模型基础。 展开更多

关键词 水下推进器 被动二次流 射流 三维流动

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水下旋转推进器动力学响应模拟软件设计

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作者 邱恩海 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第24期91-93,共3页

现有的动力响应模拟软件还没有一款针对水下旋转推进器的专用程序,因此提出水下推进器动力学响应模拟软件设计。设计分为推进器湍流模拟架构算法设计、动力响应模拟架构算法设计、推进器叶片载荷模拟架构算法设计、响应模拟执行编码架... 现有的动力响应模拟软件还没有一款针对水下旋转推进器的专用程序,因此提出水下推进器动力学响应模拟软件设计。设计分为推进器湍流模拟架构算法设计、动力响应模拟架构算法设计、推进器叶片载荷模拟架构算法设计、响应模拟执行编码架构设计。试验表明,设计的水下推进器动力学响应模拟软件,具有响应速度快、运行稳定好、资源占有率低、模拟数据准确率高的特点。 展开更多

关键词 水下旋转推进器 动力学 响应 模拟软件

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仿鱼长鳍波动推进器研究的进展与分析 被引量：17

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作者 沈林成 王光明 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期96-100,共5页

仿鱼长鳍波动推进是未来水下航行器的一个发展趋势和重要的研究方向,文章介绍了长鳍波动推进器的生物学背景,分析了长鳍波动推进的数学方法,对国内外仿鱼长鳍波动推进器的研究现状和取得的成果进行了综述,并扼要分析了目前仿鱼长鳍波动... 仿鱼长鳍波动推进是未来水下航行器的一个发展趋势和重要的研究方向,文章介绍了长鳍波动推进器的生物学背景,分析了长鳍波动推进的数学方法,对国内外仿鱼长鳍波动推进器的研究现状和取得的成果进行了综述,并扼要分析了目前仿鱼长鳍波动推进器控制研究的主要问题。推进系统控制遇到的挑战是大扰动情况下的状态保持、迅速机动、高效持久推进和轨迹规划与跟踪,从推进器的设计和控制上解决这些困难将依赖于工程技术科学和生物科学的进展状况。 展开更多

关键词 水下仿鱼推进器 长鳍波动 M2F波动模式

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基于参数辨识的水下推进永磁同步电机无位置传感器控制 被引量：1

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作者 陈尧伟 曾庆军 +3 位作者 戴晓强 吴伟 李宏宇 姚震球 《水下无人系统学报》 2021年第4期442-450,共9页

针对水下推进器在运行过程中,永磁同步电机的定子电阻、电感等参数会受到温度、电流变化而导致的无位置控制算法估算转子位置和速度出现较大误差的问题,提出了一种基于参数辨识的龙伯格观测器水下推进器无位置传感器控制方法。该方法在... 针对水下推进器在运行过程中,永磁同步电机的定子电阻、电感等参数会受到温度、电流变化而导致的无位置控制算法估算转子位置和速度出现较大误差的问题,提出了一种基于参数辨识的龙伯格观测器水下推进器无位置传感器控制方法。该方法在双闭环矢量控制的基础上,采用带遗忘因子的递推最小二乘法作为参数辨识算法,通过在线辨识得到电机定子电阻和电感参数,将其取代龙伯格观测器模型中的初始电阻和电感参数,龙伯格观测器估算得到的反电动势作为锁相环的输入,最终,由锁相环输出得到转子的位置和速度。仿真结果表明,基于参数辨识的龙伯格观测器在受到参数变化干扰后,能快速准确地辨识出转子位置和速度信息,降低了无位置控制系统对电机参数的敏感性。 展开更多

关键词 水下推进器 永磁同步电机 龙伯格观测器 参数辨识 递推最小二乘法 敏感性

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尾鳍的形状与运动参数对推进速度的影响 被引量：11

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作者 刘军考 陈维山 陈在礼 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2001年第4期86-88,共3页

从推进速度的角度出发 ,实验研究了尾鳍摆动式水下推进器尾鳍的形状参数与运动参数对推进速度的影响 ,给出了实验结果。对尾鳍摆动式水下推进器的设计具有重要的意义。

关键词 尾鳍 形状参数 运动参数 质量速度 水下推进器 设计

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基于泵喷整流机理的螺旋桨空化抑制研究

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作者 赵晓宇 武天龙 +2 位作者 林兴华 武建国 张敏革 《水下无人系统学报》 2022年第1期68-77,共10页

为抑制水下推进器螺旋桨空化的形成,提高其水动力性能,基于泵喷整流机理,以导管螺旋桨推进器为研究对象,分别设置前置定子和后置定子,利用计算流体力学仿真分析和实验的方法,研究了前、后定子对导管推进器的空化抑制、扭矩平衡及推进效... 为抑制水下推进器螺旋桨空化的形成,提高其水动力性能,基于泵喷整流机理,以导管螺旋桨推进器为研究对象,分别设置前置定子和后置定子,利用计算流体力学仿真分析和实验的方法,研究了前、后定子对导管推进器的空化抑制、扭矩平衡及推进效率等方面的影响。研究结果表明,前置定子对空化抑制效果明显,相对弯度对提高推进效率的影响显著,能够平衡部分横滚扭矩;后置定子对抑制螺旋桨尾流区的空化效果明显,剖面弦径比和安装位置对提高推进器效率和扭矩平衡具有最优值。因此可以通过在导管螺旋桨上加装合适的前后定子,降低螺旋桨的噪声等级,优化螺旋桨的空化性能,提高水动力性能,为类泵喷推进器的结构设计提供参考。 展开更多

关键词 水下推进器 空化抑制 计算流体力学 泵喷 整流

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探测海洋鱼群的多用途潜艇

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作者 易家康 《航海》 2003年第4期39-39,共1页

一种人为操控可以用于识别不同种类鱼群的机器人潜艇,不久将帮助自然资源保护主义者查明是否鱼类数量的确处于崩溃边缘.目前,鱼群数量是以采样捕捞多少来估算的.但是采样地点往往相距100公里,导致采样地点之间到底潜伏多少鱼量的评估失... 一种人为操控可以用于识别不同种类鱼群的机器人潜艇,不久将帮助自然资源保护主义者查明是否鱼类数量的确处于崩溃边缘.目前,鱼群数量是以采样捕捞多少来估算的.但是采样地点往往相距100公里,导致采样地点之间到底潜伏多少鱼量的评估失去准确性. 展开更多

关键词 潜艇 鱼 海洋探测 AUV 自动水下推进器 声纳 神经网络

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他和“空泡”有个约定--上海船舶运输科学研究所副研究员伍锐的专业志向

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《航海》 2018年第3期3-4,共2页

＂我的梦想是成为国内首屈一指的空泡专家,为中国研发出世界上性能最棒的水下推进器。＂这是一个来自上海船研所航运技术与安全国家重点实验室的80后副研究员的心声。他叫伍锐,2007年8月从天津大学船舶与海洋工程系毕业,进入上海船舶运... ＂我的梦想是成为国内首屈一指的空泡专家,为中国研发出世界上性能最棒的水下推进器。＂这是一个来自上海船研所航运技术与安全国家重点实验室的80后副研究员的心声。他叫伍锐,2007年8月从天津大学船舶与海洋工程系毕业,进入上海船舶运输科学研究所攻读船舶与海洋结构物设计制造专业硕士研究生,与水动力试验（空泡振动噪声方向）结缘,迄今为止相守了近11年,矢志不渝。 展开更多

关键词 科学研究所 船舶运输 研究员 空泡 上海 国家重点实验室 约定 水下推进器

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