电力推进在小型船舶中的实用性研究

近些年来,随着电力电子技术的发展,大功率交流电机的变频调速技术的日趋成熟,使得船舶电力推进系统在机动性、可靠性、运行效率和推进功率等方面都有了突破性的进展,使船舶电力推进技术的应用领域不断扩大,船舶电力推进系统已显示出广泛的应用前景。由于电力推进船舶机动性和操纵性好,布置灵活,节省舱室空间,安全性经济性好,从而使电力推进技术的应用领域不断扩大,除了应用于破冰船、挖泥船、勘探测量船以外,还广泛应用于大中型常规船舶。本文主要对电力推进在小型船舶上的实用性进行研究。 本文对国内外的船舶电力推进技术现状进行了说明,并对电力推进系统的组成做了简要的介绍。对电力推进系统与柴油机推进系统进行了一系列对比,包括机舱布置空间灵活性、稳性、操纵性能以及经济性能。并且介绍了小型船舶电力推进所应用的螺旋桨的工作特性,计算了螺旋桨的水动力性能。 本文采用了CFD方法来计算电力推进系统应用的螺旋桨的水动力性能。在GAMBIT中结合FORTRAN程序所获取的数据节点建立计算模型,并在FLUENT中利用网格分析的方法真实的模拟螺旋桨在不同位置工作状态下推力以及转矩的变化情况,以此分析了电力推进系统和柴油机推进系统应用位于不同位置的螺旋桨对水动力性能的影响。 本文证明了电力推进适宜在小型船舶中得到充分的应用,是未来小型船舶推进方式的发展趋势。