船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)螺旋槳負(fù)載特性仿真研究.pdf

1、近年來，隨著電力半導(dǎo)體技術(shù)，變頻調(diào)速技術(shù)和微機(jī)控制技術(shù)的迅速發(fā)展，船舶電力推進(jìn)技術(shù)獲得了廣泛應(yīng)用。電力推進(jìn)作為一種進(jìn)步的推進(jìn)方式，以其諸多的優(yōu)越性已成為國內(nèi)外現(xiàn)代船舶推進(jìn)方式新的發(fā)展方向。螺旋槳作為推進(jìn)器在電力推進(jìn)系統(tǒng)中占有重要地位。因此研究螺旋槳負(fù)載特性對于深入認(rèn)識(shí)電力推進(jìn)系統(tǒng)是非常重要的。本課題就是在武漢理工大學(xué)“船舶電力推進(jìn)仿真系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室”項(xiàng)目資助下，通過仿真實(shí)驗(yàn)對螺旋槳負(fù)載進(jìn)行了研究和分析。 本論文以螺旋槳負(fù)載為研究對象

2、，并將船和槳作為一個(gè)整體，為實(shí)驗(yàn)室船舶電力推進(jìn)仿真系統(tǒng)開發(fā)了一套螺旋槳負(fù)載仿真模型，從而能提供給推進(jìn)電機(jī)逼真的軸負(fù)載，準(zhǔn)確模擬船舶在不同工況下螺旋槳的工作特性。本論文的主要工作如下： 1．介紹了螺旋槳的工作機(jī)理、螺旋槳工作特性曲線和裝船后與船體的相互影響關(guān)系，并詳細(xì)分析了螺旋槳的三種典型特性和船舶阻力特性； 2．為了逼真地模擬螺旋槳負(fù)載，本文采用有界形式的螺旋槳進(jìn)速比，選取諾爾特斯特洛姆系列試驗(yàn)圖譜，并用切比雪夫多項(xiàng)式擬

3、合，而且對不同槳葉數(shù)和盤面比的螺旋槳推力系數(shù)和轉(zhuǎn)矩系數(shù)進(jìn)行修正； 3．為了使實(shí)驗(yàn)室電力推進(jìn)仿真系統(tǒng)真實(shí)模擬實(shí)船的動(dòng)態(tài)負(fù)載特性，從推進(jìn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)部分機(jī)械運(yùn)動(dòng)平衡方程式著手，分析仿真系統(tǒng)的負(fù)載電機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與實(shí)船的螺旋槳轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量之間的關(guān)系，尋找一種轉(zhuǎn)矩折算方法； 4．用Saber庫中的元件和MAST語言對各數(shù)學(xué)模型進(jìn)行描述，構(gòu)建了螺旋槳負(fù)載模型，并仿真分析； 5．利用Saber與Matlab/Simulink