【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及船舶推进，具体涉及一种适用于水面船舶的艉型与喷水推进器的装配布局设计方法。
技术介绍
1、根据喷水推进装置的装船形式，喷水推进装置主要有两种型式：外悬式和内置式，相应的有不同的轴系形式。外悬式喷水推进器装置布置在舷外，采用轴流式推进泵轴系结构较简单，其喷口置于船底水下，避免了进水流道中水流因位置提高和流向改变所引起的进水流道较大的流动损失，又称为浸没式喷水推进器。
2、由于外悬式喷水推进器与船体之间连接与传统螺旋桨推进有较大差异，在两者的相交处，不同的装配布局形式将导致船体艉底部外形复杂、可调整空间大，会对阻力及流场产生较大的影响，在两者适配时需要综合考虑快速性、伴流、轴系布局、附体布置等因素。
技术实现思路
1、本专利技术为改善解决水面船舶艉型与外悬式喷水推进器的装配布局设计问题，为外悬式喷水推进器的应用提供支撑，提供一种水面船舶艉型与喷水推进器的装配布局设计方法，应用效果可以实现喷水推进器及与之匹配的艉部结构设计，形成阻力较小、伴流均匀的主船体艉部改型方案、装配方案、附体方案。
2、本专利技术为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：
3、一种水面船舶艉型与喷水推进器的装配布局设计方法，包括以下步骤：
4、s1、主船体方案适应性改进：研究水面船舶的艉部特征，考虑与喷水推进器的装配布局形式，对艉部船型抬起点和横剖面特征进行适应性改进；
5、s2、导管前方导流槽设计：在导管前方设计导流槽，设计因素包括导流槽
6、s3、针对喷水推进器和轴系方案开展附体选型设计：结合推进器嵌入式连接形式和轴系布局方案，综合考虑阻力和伴流场的影响，针对艉部布局形式开展附体选型，选择最优的附体方案。
7、上述方案中，在步骤s1的主船体方案改进中，将喷水推进器的导管嵌入主船体内部，形成导管与船艉一体的艉部结构型式，为了与喷水推进器匹配，要求艉部安装区域线型过渡平缓。
8、上述方案中，对于中后段横剖线在艉部抬升点附近存在由u型到v型过渡区的船型初步方案，将船舶中后段艉型改进为全u型剖面设计，并将艉部抬升点前移至船中最大横剖面附近，形成艉纵流船型。
9、上述方案中，步骤s2中，在设计导流槽时，考虑流场影响，根据流线方向布置导流槽的纵向位置，使其顺流线。
10、上述方案中，步骤s2中，在设计导流槽起始位置时，综合考虑导流槽与其前方布置的轴包套的长度的选取，使导流槽与轴包套间隔一定纵向距离。
11、上述方案中，导流槽与轴包套间隔0.01～0.02d，d为导管入口直径。
12、上述方案中，步骤s2中，在设计导流槽宽度时，选取为导管入口嵌入船体内0.1d～0.15d对应宽度，以保证嵌入式喷水推进器来流尽量均匀，同时保证连接强度。
13、上述方案中，步骤s2中，在设计导流槽深度时，在起始位置、宽度不变的情况下，设计不同深度的导流槽方案，基于快速性数值仿真方法，分析深度变化对船舶阻力、导管处转子盘面伴流的影响，对导流槽方案进行设计选型。
14、上述方案中，步骤s3中，针对支架臂开展选型，设计两种轴支架形式，分别为单、双臂轴支架，针对上述两种附体方案，基于快速性数值方法，建立全附体快速性数值仿真模型，对比单、双臂轴支架形式对舰船阻力、导管入口处伴流的影响，分析相应结果，对支架形式进行选型。
15、本专利技术的有益效果在于：
16、本专利技术基于外悬浸没式喷水推进器，提出了一种水面船舶艉型与喷水推进器的装配布局设计方法，从推进器强度、振动、流场等方面综合考虑，形成导管与船艉一体的艉部结构型式，并适应性地在推进器导管流场前方设计了导流槽区域，针对嵌入式喷水推进器的轴系布局，开展了艉轴架方案的选型设计。应用效果可以实现喷水推进器及与之匹配的艉部结构设计，形成阻力较小、伴流均匀的主船体艉部改型方案、装配方案、附体方案。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种水面船舶艉型与喷水推进器的装配布局设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的水面船舶艉型与喷水推进器的装配布局设计方法，其特征在于，在步骤S1的主船体方案改进中，将喷水推进器的导管嵌入主船体内部，形成导管与船艉一体的艉部结构型式，为了与喷水推进器匹配，要求艉部安装区域线型过渡平缓。
3.根据权利要求2所述的水面船舶艉型与喷水推进器的装配布局设计方法，其特征在于，对于中后段横剖线在艉部抬升点附近存在由U型到V型过渡区的船型初步方案，将船舶中后段艉型改进为全U型剖面设计，并将艉部抬升点前移至船中最大横剖面附近，形成艉纵流船型。
4.根据权利要求1所述的水面船舶艉型与喷水推进器的装配布局设计方法，其特征在于，步骤S2中，在设计导流槽时，考虑流场影响，根据流线方向布置导流槽的纵向位置，使其顺流线。
5.根据权利要求1所述的水面船舶艉型与喷水推进器的装配布局设计方法，其特征在于，步骤S2中，在设计导流槽起始位置时，综合考虑导流槽与其前方布置的轴包套的长度的选取，使导流槽与轴包套间隔一定纵向距离。
6.根
7.根据权利要求1所述的水面船舶艉型与喷水推进器的装配布局设计方法，其特征在于，步骤S2中，在设计导流槽宽度时，选取为导管入口嵌入船体内0.1D～0.15D对应宽度，以保证嵌入式喷水推进器来流尽量均匀，同时保证连接强度。
8.根据权利要求1所述的水面船舶艉型与喷水推进器的装配布局设计方法，其特征在于，步骤S2中，在设计导流槽深度时，在起始位置、宽度不变的情况下，设计不同深度的导流槽方案，基于快速性数值仿真方法，分析深度变化对船舶阻力、导管处转子盘面伴流的影响，对导流槽方案进行设计选型。
9.根据权利要求1所述的水面船舶艉型与喷水推进器的装配布局设计方法，其特征在于，步骤S3中，针对支架臂开展选型，设计两种轴支架形式，分别为单、双臂轴支架，针对上述两种附体方案，基于快速性数值方法，建立全附体快速性数值仿真模型，对比单、双臂轴支架形式对舰船阻力、导管入口处伴流的影响，分析相应结果，对支架形式进行选型。
...【技术特征摘要】
1.一种水面船舶艉型与喷水推进器的装配布局设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的水面船舶艉型与喷水推进器的装配布局设计方法，其特征在于，在步骤s1的主船体方案改进中，将喷水推进器的导管嵌入主船体内部，形成导管与船艉一体的艉部结构型式，为了与喷水推进器匹配，要求艉部安装区域线型过渡平缓。
3.根据权利要求2所述的水面船舶艉型与喷水推进器的装配布局设计方法，其特征在于，对于中后段横剖线在艉部抬升点附近存在由u型到v型过渡区的船型初步方案，将船舶中后段艉型改进为全u型剖面设计，并将艉部抬升点前移至船中最大横剖面附近，形成艉纵流船型。
4.根据权利要求1所述的水面船舶艉型与喷水推进器的装配布局设计方法，其特征在于，步骤s2中，在设计导流槽时，考虑流场影响，根据流线方向布置导流槽的纵向位置，使其顺流线。
5.根据权利要求1所述的水面船舶艉型与喷水推进器的装配布局设计方法，其特征在于，步骤s2中，在设计导流槽起始位置时，综合考虑导流槽与其前方布置的轴包套的长度的选取，使导流槽与轴包套间隔一定纵向距离。
【专利技术属性】
技术研发人员：王瑾，杨向晖，解学参，李鹏，胡玉龙，
申请(专利权)人：中国舰船研究设计中心，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。