噴水推進器
關注創(chuàng)建者：5503626 創(chuàng)建時間：2016-11-29
噴水推進器的實例教程
福伊特VOITH線性噴水推進器是一款結合了螺旋槳優(yōu)勢（propeller）和噴水推進器優(yōu)勢（waterjet）的產(chǎn)品。對于這款產(chǎn)品的設計，最大的挑戰(zhàn)之一在于如何在廣泛的工作范圍內(nèi)保持高效率，同時延遲空泡的發(fā)生。
具體來說，福伊特線性噴水推進器具有以下優(yōu)勢：
● 在船舶的航區(qū)間內(nèi)持續(xù)的高效率
● 降低空泡，降低噪音和振動
● 適用于低速，高速之間混合運行工況的船型，如游艇，巡邏艇等
福伊特公司充分利用CAESES的功能來設計線性噴水推進器的整個系統(tǒng)，包括尾軸管，船體和轉子/定子的幾何外型。
推進器與船體的整合
如何將這套系統(tǒng)最佳的匹配到船體上也是通過CAESES實現(xiàn)的，如下圖。為了找到滿足客戶需求的最佳外型，我們定義了一系列參數(shù)（尾軸管長度，整合深度等等），然后將他們用到CAESES建立的高度自動化的仿真流程中。這些參數(shù)會自動變化，與此同時轉子，定子，噴嘴的幾何形狀也會發(fā)生相應的變化，這樣就確保了船體幾何與推進器完美的貼合。
定子和轉子的設計
葉片的參數(shù)基于圓柱形截面定義。典型的參數(shù)為弦長，厚度，拱，側斜，縱傾，螺距的徑向分布。為了分塊結構化網(wǎng)格的劃分，一些其他的參數(shù)也被定義。
以這個幾何為基礎，網(wǎng)格劃分流程可以完全的自動化，并且可以用于試驗設計和優(yōu)化。面網(wǎng)格本身在一些關鍵的區(qū)域如倒邊，隨邊和葉梢與噴嘴之間的空隙也有更高的密度。
葉片，噴嘴，船體和尾軸管的參數(shù)可以利用CAESES內(nèi)置的算法自動變化從而進行實驗設計和優(yōu)化。整個仿真流程是在福伊特公司的計算集群上完成的。
展開 接下來，我們使用NavCad來選擇一款合適的噴水推進器。NavCad的噴水推進器模塊可以接受產(chǎn)品-模型的試驗數(shù)據(jù)，并且以一種新穎的方法應用這些數(shù)據(jù)。NavCad整合噴嘴入口的航速-推力-功率數(shù)據(jù)和葉輪的功率-轉速數(shù)據(jù)，從而預測在一定主機功率下合適的航速-功率-轉速關系，并且可以得到推進效率。這個功能對于選擇合適的船-機-槳匹配尤為重要，因為噴水推進器在航速區(qū)間內(nèi)的效率一般情況是隱藏在數(shù)據(jù)中的，沒有清晰的表達出來。
更高的航速，更低的成本
CAESES和NavCad耦合應用優(yōu)化后的船型配以一個合適的噴水推進器最終使巡邏艇的航速從23節(jié)提到高26.5節(jié)。在沒有更換更大功率主機的情況下達到了設計目標。原始的船型設計方案需要10%~15%的功率提升才能達到目標航速，這同時意味著更多的燃油消耗和更大的排水量需求（因為需要更大的主機）。自然的，經(jīng)濟成本的投入也會隨著更大的主機而提升。客戶最初的設計是選用一個功率增加20%的新主機。如果我們將原始主機的成本假定為100,000美元，那么功率提高20%的主機成本我們可以粗略的認為是120,000美元。由于雙主機的需求，我們的優(yōu)化設計在原始的投入成本上就可以為客戶節(jié)省40,000美元。
而營運的成本更高。通過NavCad的分析，原始船型單個主機的在20節(jié)航速下的油耗為252l/h，優(yōu)化后的船型為185l/h。我們假定該巡邏艇的運營需求為每年500小時，柴油平均價格為1.05美元每升，這樣每年優(yōu)化后船型和優(yōu)選噴水推進器的搭配可節(jié)省72,000美元的營運成本。
總而言之，CAESES和NavCad耦合的自動優(yōu)化流程提供一個高效并且低成本的解決方案。這種組合可以作為船體線型設計和推進器的選擇的有利的工具。
展開 受到全球持續(xù)疫情的影響，我們?nèi)蚝芏嘀匾献骰锇榧娂姴扇≡诩肄k公的方式應對，我們重要合作伙伴HydroComp公司在近期推出了一系列的網(wǎng)絡研討會，這次我們挑選2期精彩內(nèi)容做相應回顧，后續(xù)也會持續(xù)跟蹤并分享：
Waterjets in NavCad：data,settings, and calcs NavCad如何使用噴水推進器進行數(shù)據(jù)輸入，設置和計算
Pushboats and propellers頂推船和螺旋槳
如何使用噴水推進器進行數(shù)據(jù)輸入，設置和計算
NavCad主要提供船舶阻力預測及推進系統(tǒng)的分析選型，包括螺旋槳、主機、傳動設備等。主要功能包括船體阻力計算、附加阻力計算、圖譜法螺旋槳選型、船槳相互作用、船舶多工況下油耗分析、船舶加速分析、噪音空泡以及淺水等補充分析。
NavCad支持多種類型的推進裝置，例如螺旋槳，導管槳，噴水推進，對轉槳等等。噴水推進，在推進評估過程中，我們需要找到推進器與船體的匹配關系，與螺旋槳sizing途徑有些區(qū)別，在常規(guī)propeller sizing 中我們需要找到合適的螺旋槳直徑，螺距，盤面比等參數(shù)，waterjet 需要通過廠家提供的性能曲線來進行匹配和評估。
通過常規(guī)的噴水推進曲線圖進行waterjet的特征輸入：
本次網(wǎng)絡研討會中詳細的介紹了如何使用waterjet進行推進評估，如何輸入waterjet特征參數(shù)，如何進行計算參數(shù)的設定。最后，還邀請到了芬蘭的waterjet廠家進行遠程連線，分享經(jīng)驗。
展開 一個萌新小白的NavCad使用體驗報告：
通常剛剛接觸一款軟件首先需要對該軟件有一個整體的認識，了解軟件的特性，下面是軟件的初步介紹：
開發(fā)于1987年的NavCad是HydroComp的旗艦產(chǎn)品, 主要提供船舶阻力預測及推進系統(tǒng)的分析選型，包括螺旋槳、主機、傳動設備等。主要功能包括船體阻力計算、附加阻力計算、圖譜法螺旋槳選型、船槳相互作用、船舶多工況下油耗分析、船舶加速分析、噪音空泡以及淺水等補充分析。
NavCad適用于常規(guī)貨船、滑行艇、駁船、雙體船等各種船型，圖譜槳支持所有常見的系列槳，如B、MAU系列。除此以外還支持導管槳，高速艇用槳以及半浸槳、噴水推進器等特種推進器。
筆者作為NavCad 新手，主要需要從以下幾點考慮：
? 軟件的功能
? 軟件的適用范圍
? 軟件對于設計效率的提升，軟件的適用難度
? 軟件計算預報的準確度
軟件功能與適用范圍不用多說，前面做了介紹，筆者比較關心的就是軟件的效率與預報準確性，下面選取了幾個船型例子進行測試：
船型選擇
某4萬左右DWT成品油船/化學品船， 6萬左右DWT散貨船，3萬左右DWT 散貨船，5萬左右DWT 散貨船，5000TEU左右集裝箱以及某滾裝船。
主要選擇盡量涵蓋3大主要船型以及近期市場比較火熱的船型，具有比較與統(tǒng)計意義，這些船型都由是國內(nèi)外著名設計單位設計，在市場上活躍度很高的船型。
對比測試的內(nèi)容
快速性預報-船舶自航預報結果與水池試驗，主要是總阻力系數(shù)Ct，有效功率PE以及螺旋槳收到功率PD，同時船舶試驗單位也盡量涵蓋包括HSVA,MARINE,SSPA,702等國內(nèi)外著名水池。
展開 一個萌新小白的NavCad使用體驗報告：
通常剛剛接觸一款軟件首先需要對該軟件有一個整體的認識，了解軟件的特性，下面是軟件的初步介紹：
開發(fā)于1987年的NavCad是HydroComp的旗艦產(chǎn)品, 主要提供船舶阻力預測及推進系統(tǒng)的分析選型，包括螺旋槳、主機、傳動設備等。主要功能包括船體阻力計算、附加阻力計算、圖譜法螺旋槳選型、船槳相互作用、船舶多工況下油耗分析、船舶加速分析、噪音空泡以及淺水等補充分析。
NavCad適用于常規(guī)貨船、滑行艇、駁船、雙體船等各種船型，圖譜槳支持所有常見的系列槳，如B、MAU系列。除此以外還支持導管槳，高速艇用槳以及半浸槳、噴水推進器等特種推進器。
筆者作為NavCad 新手，主要需要從以下幾點考慮：
? 軟件的功能
? 軟件的適用范圍
? 軟件對于設計效率的提升，軟件的適用難度
? 軟件計算預報的準確度
軟件功能與適用范圍不用多說，前面做了介紹，筆者比較關心的就是軟件的效率與預報準確性，下面選取了幾個船型例子進行測試：
船型選擇
某4萬左右DWT成品油船/化學品船， 6萬左右DWT散貨船，3萬左右DWT 散貨船，5萬左右DWT 散貨船，5000TEU左右集裝箱以及某滾裝船。
主要選擇盡量涵蓋3大主要船型以及近期市場比較火熱的船型，具有比較與統(tǒng)計意義，這些船型都由是國內(nèi)外著名設計單位設計，在市場上活躍度很高的船型。
對比測試的內(nèi)容
快速性預報-船舶自航預報結果與水池試驗，主要是總阻力系數(shù)Ct，有效功率PE以及螺旋槳收到功率PD，同時船舶試驗單位也盡量涵蓋包括HSVA,MARINE,SSPA,702等國內(nèi)外著名水池。
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噴水推進器的最新內(nèi)容
本文原刊登于Ansys.com：《Innomotics Advances AI-capable Industrial Motor Drives With Multiphysics Simulation and Digital Twins》
作者：Jennifer Procario | Ansys市場傳播經(jīng)理
編輯整理：張旭 | Ansys主任應用工程師
8 件帶有無刷直流電機的推進器11個月前
Rov #2025
全新設計，采用環(huán)氧碳纖維機身。8 件帶有無刷直流電機的推進器。
SolaHD是艾默生（Emerson）旗下專注于電能質量解決方案的子公司，正以其"從設備到云端?"(Floor to Cloud?)的創(chuàng)新理念及全新升級的在線產(chǎn)品配置工具引領行業(yè)變革。
關于SolaHD與艾默生： 作為艾默生集團旗下品牌，SolaHD在電能質量管理領域始終處于行業(yè)領先地位，致力于為工業(yè)環(huán)境提供高可靠電力解決方案與創(chuàng)新工具。其母公司艾默生（紐約證券交易所代碼
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研究背景
全球航空業(yè)的飛速發(fā)展，越來越多的航空制造商和運營商將目光聚焦于航空節(jié)能、環(huán)保及可持續(xù)性，動力系統(tǒng)革新尤為受關注。在眾多創(chuàng)新概念中，分布式電推進系統(tǒng)技術展現(xiàn)出了較為明顯的發(fā)展?jié)摿?，其被認為能夠極大地降低燃油消耗和各類排放
正文共： 1590字 13圖 預計閱讀時間： 4分鐘
1 前言
水下推進器是潛艇、船只等裝備的重要設備，負責為裝備的運動提供所需的動力。其基本工作原理是借助軸的扭矩使葉片隨軸產(chǎn)生旋轉運動，流經(jīng)推進器的水動量發(fā)生變化，根據(jù)牛頓第三定律，將會對推進器產(chǎn)生一個推力
3、可評估任何類型推進器
傳統(tǒng)的螺旋槳、高性能的噴水推進器以及穿水式螺旋槳均可進行評估，具體可評估船舶推進器相互作用系數(shù)、推力、功率等。NavCad可評估不同引擎和變速器的性能，找到螺旋槳直徑、間距、葉面比和減速比的最優(yōu)值。
摘要:載人登月航天器完成近月制動和著陸下降等空間任務，需要裝載大量推進劑，推進系統(tǒng)方案選擇是航天器總體方案設計優(yōu)化的重要組成部分。建立了推進系統(tǒng)關鍵組件設計仿真模型，仿真分析了推進系統(tǒng)質量和干重系數(shù)隨推進劑裝載量的變化規(guī)律，并對比了20 t級載人登月航天器擠壓和泵壓推進系統(tǒng)方案。結果表明:推進系統(tǒng)方案質量與推進劑裝載量有關，推進劑裝載量越大，泵壓推進系統(tǒng)輕量化優(yōu)勢越大，主要由泵壓系統(tǒng)貯箱質量較輕導致
水下潛航器underwatervehicle (UV) 設計，必需要將艇體-推進-驅動整體考慮，也就是我們常說的要達到船機槳匹配。
在系統(tǒng)設計期間，經(jīng)常會忽略螺旋槳與艇體之間的關系，尤其是水流如何到達螺旋槳周圍，以及艇體與螺旋槳之間的局部壓力如何影響推力。希望通過本文使UV設計者對這種關鍵的水動力相互作用有一些了解。
螺旋槳壓力
propellers頂推船和螺旋槳
如何使用噴水推進器進行數(shù)據(jù)輸入，設置和計算
NavCad主要提供船舶阻力預測及推進系統(tǒng)的分析選型，包括螺旋槳、主機、傳動設備等。
