轴隧式侧推器推力计算及总布置的初步探讨.pdf

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1、第29卷第4期江苏船舶Vo1．29NO．42012年O8月JIANGSUSHIPAug．2012轴隧式侧推器推力计算及总布置的初步探讨崔冬权(江苏道达海洋装备技术有限公司，江苏南通226000)摘要：基于已造集装箱船的轴隧式侧推器，首先介绍了轴隧式侧推器的船型应用范围，影响轴隧式侧推推力选择的重要参数，推力计算模型公式和轴隧式侧推器设计推力简易估算公式，其次对不同侧推器的设计形式、评价及性能进行了比较，并分析了侧推器的总体布置及注意事项，最后对侧推推力计算模型公式的继续发展提出了展望。关键词：轴隧式侧推器；螺旋桨推力；水线；回转角速度；定常回转中图分类号：U664．3文献标识码：A达到围

2、绕水线面某一固定点的定常回转状态。其定0引言常回装角速度主要参数为：侧推器发出推力，船舶随着全球海洋运输业及海洋工程施工的蓬勃发水线下船体的正投影面积A，船舶水线以上主船体展，满足为之服务的相关运输船舶及海洋工程施工的正投影面积A，船舶上建正投影面积，海水密船舶的操纵性要求，为此类船舶配置1台或多台侧度P，大气密度P：，侧推力臂L，定常回转角速度0。推装置已成为船舶设计及船厂施工安装必须面对的船舶水线下及水线上船体的正投影面积取决于一个重要环节¨’。。由于各类船舶对侧推装置的使船长，船舶吃水d，型深D，A。Ld，A：用要求存在差异，且对于不同用途的船舶在实际选Lee(D—d)。择侧推装置

3、时已形成相对统一的性能参数的范围指各区域正投影面积示意图如图1所示，水线面标，因此，参考部分已营运的自带侧推装置的已图如图2所示。图2中，M(A，)为漂心至船艉的水造集装箱船，归纳并总结出相关的经验数据及计算阻力矩；”(A)为漂心至船首的水阻力矩；M(A)方法，为后续类似船型的设计和开发提供参考。为漂心至船艉的风阻力矩；M”(A)为漂心至船艏的风阻力矩。1轴隧式侧推器的船型应用范围根据船舶定常回转状态下的力矩平衡原理，我轴隧式侧推器一般应用于常规商船中的集装箱们可以建立如下式(1)的力学计算模型：船，大规模运用于海洋工程类船舶，如汽车滚装船、(T)：M(A)+(A)+(A)(1)邮轮、军

4、舰、平台供应船、海上多用途拖轮、远洋渔式中：()为侧推器所产生的推力矩，(T)=TL，；轮、海上风电安装船、挖泥船以及内河或沿海工程类(。)为水线下船体水阻力矩，M(A)：M(，J，船舶。这类船舶设置轴隧式侧推器的主要目的是：d，P．，0)；M(A：)为水线上主船体空气阻力矩，便于进出港口及靠泊时的操纵，能够提供更小的回M(A2)=M(Lee，D，P，0)；(3，P，0)为上建空气转半径，满足一定精度的动力定位要求(DP)，配合阻力矩。舵机操作以提供更短的应舵时间。()=M(Lee，d，P1，0)+(L，D，P2，0)+2影响推力选择的参数及模型计算公式(A，P，0)(2)式(2)可以转

5、化得：处于无风、无浪、无流(静水)状态下具有某一T=(M(Lpp，d，P1，0)+(PP，D，P2，0)+稳定浮态下的静止船舶，在开启侧推器并达到某一M(A，P，0))／L。(3)额定螺旋桨推力的情况下，船舶将由静止状态逐渐(A)、M(A：)、M(A。)的计算可参考流体力学计算公式。收稿日期：2012—05—12流体阻力计算：F=作者简介：崔冬权(1974一)，男，一程师，研究方向为船舶与海洋工程设计及制造。阻力弯矩计算：M=∑(~4imv2)18江苏船舶第29卷式中：K为流体阻力系数；为迎流面积，m；V为介表1为参考日本川崎重工已造大型集装箱船的质流速，m／s；Hi为迎流面积中心距漂心

6、的距离，m。统计数据。表中回转角速度参数可参考图3。图1为各区域正投影面积示意图图2水线面图表1大型集装箱船的统计数据一＼船舶设计参数已造船番号已造船番号已造船番号(SNo．1427)(SNo．1435)(SNo．1536)艏艉柱间长Lpp／m259261256：＼一型宽B／m47．232．232．2＼lo0型深D／m26．521．221．2螽设计吃水dim10．85l1．2l1．5粘＼．排水量DIS／t906005828160431水线下正投影面积回Ai／m2729064806400＼＼．Lm，dim28l029252990侧推器参数＼输出功率／kW1500l50ol62O推力／t22

7、22．525＼回转角速度O．0．100．10．20．30．40．5／((。)·s)．18O．180．18船艏—一艏柱—．-船艉侧推器距艏柱距离／m18．6l6．717．2侧推器设置位置回转角速度系数l2O123122图3回转角速度常数表根据表1中大型集装箱统计参数“回转角速3轴隧式侧推器设计推力简易估算公式度”的取值范围，代入式(3)即可求得的具体数参考日本船舶设计指导手册《造船设计便览》值。根据侧推器生产厂家的产品设计参数，可选择