【摘 要】
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传统的船-机-桨匹配遵循一个逐步的先匹配后检验的过程。在这一过程中,首先通过给定主机马力条件下的船舶有效马力(船舶阻力)与螺旋桨有效推马力(螺旋桨推力)之间的匹配,选择具备合适直径和螺距比的螺旋桨。接着,基于主机转速以及对应的敞水曲线,检验此时的主机马力是否与同等转速下所选择螺旋桨所需马力相匹配。如果上述检验过程也能够得以通过,则认为所设计的螺旋桨与船体以及主机之间得到了匹配,否则,就需要重新选择螺旋桨直径和螺距比,重复上述过程直至得到满意的结果。传统的基于系列图谱的螺旋桨设计过程主要是按照上述步骤执行。
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传统的船-机-桨匹配遵循一个逐步的先匹配后检验的过程。在这一过程中,首先通过给定主机马力条件下的船舶有效马力(船舶阻力)与螺旋桨有效推马力(螺旋桨推力)之间的匹配,选择具备合适直径和螺距比的螺旋桨。接着,基于主机转速以及对应的敞水曲线,检验此时的主机马力是否与同等转速下所选择螺旋桨所需马力相匹配。如果上述检验过程也能够得以通过,则认为所设计的螺旋桨与船体以及主机之间得到了匹配,否则,就需要重新选择螺旋桨直径和螺距比,重复上述过程直至得到满意的结果。传统的基于系列图谱的螺旋桨设计过程主要是按照上述步骤执行。现在也存在一系列基于上述方法的软件,例如ENGINE78等。但是研究表明,通过传统的先匹配后检验方法得到的螺旋桨有时会过于理想化不易得到,也有可能在恶劣海况中效率低下。
本文对比传统的螺旋桨设计方法,介绍一种新的船体、主机和螺旋桨匹配方法,将船体、主机、螺旋桨的匹配系统分为两个子系统:船体-螺旋桨匹配系统和主机-螺旋桨匹配系统。船体-螺旋桨匹配系统对应的原理是船体阻力和螺旋桨推力相平衡,主机-螺旋桨匹配系统对应的原理是螺旋桨和主机的功率相平衡。并将梳理的结果编制成计算总流程图,为软件开发奠定了理论基础和编写设计思路。本文研究了matlabgui中的句柄图像对象系统,在matlabgui人机交互界面中运用句柄图形对象系统和M语言编写了一个船-机-桨匹配选型的软件。
最后通列举详细数据的例子计算,并将软件的设计结果与实际的手动计算对比,验算软件的精度。然后通过多个螺旋桨和主机的例子,体现软件的匹配选型方法和实际应用方法。
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