船舶倒車(chē)過(guò)渡工況仿真分析研究.pdf

1、倒車(chē)停船是船舶操縱與避碰的一種重要手段，但實(shí)際中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)主機(jī)悶熄，使船舶失去動(dòng)力。針對(duì)船舶倒車(chē)工況進(jìn)行分析研究，從而找到最佳的換向工況點(diǎn)，對(duì)于提高船舶的機(jī)動(dòng)性和安全性具有重要意義。
　　 船機(jī)槳數(shù)學(xué)模型，即船舶操縱運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型，是船舶運(yùn)動(dòng)仿真與控制問(wèn)題的核心。其中，螺旋槳作為推進(jìn)器在船機(jī)槳系統(tǒng)中占有重要地位。因此本文著重研究了螺旋槳負(fù)載特性，并以“神華XX”實(shí)船為研究對(duì)象，結(jié)合該船試航數(shù)據(jù)，將船機(jī)槳作為一個(gè)整體，建立起準(zhǔn)確的船

2、機(jī)槳系統(tǒng)仿真模型。論文完成的主要工作如下:
　　 1.分析無(wú)界形式的四象限螺旋槳工作特性，對(duì)一個(gè)典型螺旋槳系列實(shí)驗(yàn)測(cè)試得到的螺旋槳圖譜進(jìn)行曲線(xiàn)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(dòng)慣量和附加轉(zhuǎn)動(dòng)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(fēng)、浪、流對(duì)船舶航行的干擾。
　　 3.建立基于MATLAB/Simulink

3、的船機(jī)槳系統(tǒng)仿真模型，根據(jù)各子系統(tǒng)模型之間的數(shù)學(xué)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(xiàn)與羅賓遜圖對(duì)比分析，驗(yàn)證模型的正確性。
　　 4.對(duì)船舶實(shí)際航行狀態(tài)進(jìn)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(chē)起動(dòng)三種工況的船、機(jī)、槳工作狀態(tài)。通過(guò)分析可以知道，倒車(chē)換向時(shí)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(jī)漿系統(tǒng)仿真模型對(duì)推進(jìn)控制系