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循环水槽实验室自主设计涡流发生器完成模型试验
发布时间:2014-09-01 浏览量:627
近日,由循环水槽实验室自主设计的船用涡流发生器完成模型试验,并即将应用于某双桨客滚船。该装置能有效降低船舶局部振动水平,对改善螺旋桨空泡形态,特别是降低由螺旋桨空泡诱导的脉动压力,作用明显。
该类涡流发生器曾应用于单桨船,对降低船体振动作用明显。而双桨船尾部型线较复杂,船尾水流并不沿船体表面到达螺旋桨盘面,因而对于该装置的应用提出了更高要求。循环水槽实验室顶住试验任务重的压力,经细致研究、精密计算,最终敲定一套设计方案,初步预估将降低螺旋桨最大脉动压力近30%,模型试验减振效果与预估一致。随后进行的多个方案模型试验均未超过预估方案。减振后脉动压力试验结果与相关的船体振动数值预报结果表明,该型涡流发生器能够整体降低空化诱导的船体尾部振动40%~50%,局部位置的减振效果更为明显。至此循环水槽实验室自主设计的涡流发生器在双桨船上的首次应用宣告成功,这是在船型、螺旋桨设计等因素不变的前提下降低由螺旋桨脉动压力诱导船体振动的最合理有效的方法。
涡流发生器最早应用于航空领域,其工作原理是通过自身产生高能量的翼尖涡,消除或延缓边界层流动分离,从而改善流动特性,极大提高飞机的升阻比。在船舶领域,设计、安装合理的涡流发生器同样可以改善螺旋桨伴流场特性,达到减弱桨叶空化和降低空化诱导的脉动压力的目的。