船舶倒車過渡工況仿真分析研究.pdf

1、倒車停船是船舶操縱與避碰的一種重要手段，但實際中經(jīng)常會出現(xiàn)主機悶熄，使船舶失去動力。針對船舶倒車工況進行分析研究，從而找到最佳的換向工況點，對于提高船舶的機動性和安全性具有重要意義。
　　 船機槳數(shù)學模型，即船舶操縱運動數(shù)學模型，是船舶運動仿真與控制問題的核心。其中，螺旋槳作為推進器在船機槳系統(tǒng)中占有重要地位。因此本文著重研究了螺旋槳負載特性，并以“神華XX”實船為研究對象，結(jié)合該船試航數(shù)據(jù)，將船機槳作為一個整體，建立起準確的船

2、機槳系統(tǒng)仿真模型。論文完成的主要工作如下:
　　 1.分析無界形式的四象限螺旋槳工作特性，對一個典型螺旋槳系列實驗測試得到的螺旋槳圖譜進行曲線擬合，得到螺旋槳推力系數(shù)及轉(zhuǎn)矩系數(shù)的解析式。
　　 2.討論船舶附加質(zhì)量、船舶所受阻力、螺旋槳轉(zhuǎn)動慣量和附加轉(zhuǎn)動慣量等相關(guān)參數(shù)的求解方法，研究了螺旋槳與船體的相互作用（即伴流系數(shù)與推力減額系數(shù)）及風、浪、流對船舶航行的干擾。
　　 3.建立基于MATLAB/Simulink

3、的船機槳系統(tǒng)仿真模型，根據(jù)各子系統(tǒng)模型之間的數(shù)學關(guān)系，建立模擬固定船速的仿真模型，將模型得到的螺旋槳轉(zhuǎn)矩隨螺旋槳轉(zhuǎn)速的變化曲線與羅賓遜圖對比分析，驗證模型的正確性。
　　 4.對船舶實際航行狀態(tài)進行模擬仿真，分析了船舶正航、正航最大航速—減速停船及正航加速至最大航速—減速—倒車起動三種工況的船、機、槳工作狀態(tài)。通過分析可以知道，倒車換向時螺旋槳的扭矩不僅與螺旋槳轉(zhuǎn)速有關(guān)，還與船舶航速有關(guān)。建立完整的船機漿系統(tǒng)仿真模型對推進控制系