船舶喷水推进技术国内外研究与应用现状

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1、船舶喷水推进技术国内外研究与应用现状丁江明(武汉理工大学交通学院，武汉430063)摘要首先介绍了喷水推进技术在国际高性能船舶上的应用现状，分析了喷水推进应用的特点和主要的生产厂商。然后介绍了喷水推进在国际上的研究现状，从制造商、研究所和大学这三个领域列举了著名的喷水推进研究机构；从理论研究、试验研究和数值计算研究三个方面分析了国际喷水推进技术研究的进展。最后介绍了国内喷水推进技术应用状况和研究现状，比较了国内研究和应用水平与国际先进水平之间的差距，提出了加快国内喷水推进技术发展的一些建议。关键词：船舶；喷水推进；研究现状；应用现状；综

2、述O前言相比螺旋桨推进，喷水推进具有高航速时推进效率高、抗空化性能好、机动

3、生和操纵性优越、吃水浅、附体阻力小、适应变工况能力强、水下声辐射小等众多优点，在高速、高性能船舶和两栖车辆上得到了越来越多的应用，在发达国家应用已较普遍。本世纪以来，国内喷水推进的应用需求呈现逐步增长的趋势，相关的技术研究也得到了长足进步，越来越多的单位参与到喷水推进的研究、设计、生产和应用的各个环节中来。基于这一背景，本文就喷水推进在国内外的应用情况、研究现状和国内外的差距进行了介绍，并就国内喷水推进技术未来的发展进行了探讨，以期对国内喷水推进领域相关机构在推

4、进喷水推进的应用、提高喷水推进技术研发能力的相关活动中起到一定的参考作用。1喷水推进在国际上的应用现状虽然喷水推进专利的发明比螺旋桨还要早19年，但直到上世纪60年代之后这种特种推进技术才开始被重点研究，最近20多年得到了巨大的发展，在高速高性能船舶、两栖车辆以及一些浅吃水工程船上得到了广泛的应用。1．1喷水推进应用的特点’(1)喷水推进器的功率不断增大，喷水推进船舶吨位往大型化发展。采用喷水推进的船舶吨位小到1吨以下，大到数千吨，数万吨的喷水推进船舶也在研发之中。目前实船应用的喷水推进器单泵最大功率达3万千瓦左右，虽然比目前最大的螺旋

5、桨功率要小，但已可满足大多数船舶的推进功率需求。(2)喷水推进应用的船型比较广泛。喷水推进适用于排水型单体船、滑行艇、水翼艇、双体船、穿浪双体船、小水线面船、三体船、侧壁式气垫船等绝大多数船型以及两栖车辆。项目资助：中央高校基本科研业务费专项资金资助(项目编号：133202009)115(3)在高速高性能船推进领域的主导地位不断巩固喷水推进在高速高性能船舶上的应用已占主导地位。据FASTFerryInt’l统计，1991年至2003年的13年内全世界共建造的655艘高性能船舶中，75％采用了喷水推进，25％采用螺旋桨推进。最近的十年，这

6、一主导地位得到进一步巩固。(4)不断向中低航速船舶延伸。喷水推进的应用在不断向中低航速船舶延伸。一是常规的喷水推进器正在向25节左右的中速范围延伸。二是专门开发适用于低航速船舶的喷水推进器。例如，用于低速浅水工程船的舷外式喷水推进组合体，用于登陆艇、舟桥、两栖车辆等低航速载运工具的轴流式喷水推进器。三是开发兼顾中低航速均有较高推进效率的水下喷射式喷水推进器，典型的例子是德国Voith公司开发的LinearJet型喷水推进器。1．2喷水推进器主要厂商大型喷水推进器的著名制造商主要有英国Rolls．Royce集团的融Mewa公司和芬兰War

7、tisila集团的Lips公司【l。2】。这两家公司可提供单机功率3万kW以下的全系列喷水推进器，统领着国际大型喷水推进器市场。瑞典MJP公司目前也能提供单机1．5万kW以下的系列喷水推进器13j。中小型喷水推进器的制造商较多，较著名的有新西兰的Hamilton公司、澳大利亚的Doen公司、意大利的Castoldi公司、美国的NAMJet公司【41等。KaMeWa公司和MJP公司也提供中小功率的全系列喷水推进器产品。KaMeWa公司是国际喷水推进制造和应用的引领者。该公司的喷水推进器产品包括FF系列、A系列、s3系列和SL系列。FF系列

8、是中小尺寸的铝制轴流式喷水推进器，功率范围为100～2000kW。A系列为中等尺寸不锈钢混流式喷水推进器，功率范围200—2800kW。S3系列为大尺寸不锈钢混流式喷水推进器，泵进口直径在45～200mm之间，功率范围在1千～4万kW之间。sL系列为超大型不锈钢混流式喷水推进器，泵进口直径大于2m，功率大于2．7万kW，每一型产品都根据具体船型的推进需求进行专门的优化设计。新西兰Hamilton公司是中小喷水推进器制造商中的佼佼者，提供150～3000kW之间的系列喷水推进器【5】。Hamilton喷水推进器包括HJ、HM、HT三大系列

9、。m系列包含直径在200～400mm之间的8型小尺寸喷水推进器，适用于6-20m长的船舶，功率范围在260～900kW之间。HM系列包含直径在420～810mm之间的7型中等尺寸喷水推进器，适用于18—60