高速滑行艇水下排气系统试验研究

摘要

该文通过对船用柴油机的各种排气方式的比较和分析后认为,军用高速艇主柴油机比较理想的排气方式为水下排气.在军用高速艇上采用水下排气方式,不仅能够有效的降低柴油机在空气中的排气噪声,而且能够比较显著的减少红外辐射,对于战斗舰艇的隐身性有很大的帮助.在高速滑行艇上采用水下排气方式,需要解决以下三个方面的关键问题:1)排气背压问题.高速艇上使用的柴油机允许的排气背压都较小,因此,要想在高速艇上采用水下排气方式,就必须选择合适的排气点,使主机的排气背压不超过允许值,这样才不会影响主机的功率发挥.2)艇的阻力问题.如果因为采用水下排气而使艇的阻力增加过多,将会导致艇的航速降低.3)排气对螺旋桨的影响.如果排气被吸入到螺旋桨中,将会使螺旋桨推力下降及产生空化,使其效率大大降低,从而使得船难以达到设计的最高航速.作者结合实艇的使用,针对上述三个关键问题进行了一系列的试验研究,找到了一个圆满解决这些问题的方案,为水下排气在高速滑行艇上的使用提供了宝贵的试验依据,这标志着中国在高速滑行艇上采用水下排气的研究迈出了实质性的一步.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1课题产生的背景

1.2几种常规排气方式简介

1.2.1 烟囱排气

1.2.2舷侧排气

1.2.3 尾部排气

1.3国内外使用水下排气方式的概况

1.4研究的意义

1.5本文的研究内容

2高速滑行艇上采用水下排气方式的理论探讨

2.1高速滑行艇的特点及其对主柴油机及排气系统的要求

2.2本课题的技术难点

2.2.1 排气背压不允许超过主机所能承受的最大值

2.2.2不能使艇的阻力增加过多

2.2.3排气不能对螺旋桨产生影响

2.3技术难点的解决思路

3水下排气系统的模型试验

3.1水下排气流场的分析

3.2水下排气有关参数的模拟

3.3水下排气系统模型试验的组成部分

3.4水下排气参数的测试方法

3.5选取水下排气点需要注意的问题

3.5.1 避免艇的阻力增加过多

3.5.2防止排气对螺旋桨产生影响

3.5.3 使水下排气出口处产生足够的负压区

3.6导流板形状的确定

3.7采用各种导流板形状时艇底负压的比较

3.8在各种状态下模型阻力的比较

3.9试验难点及结果分析

3.9.1 艇底排气出口处的负压区

3.9.2采用各种导流板后艇的阻力增加情况

3.9.3排气对螺旋桨的影响问题

3.10自航模试验

3.11经修改后的导流板方案

4水下排气系统在实船上的应用设计

4.1水下排气在实船上应用的可行性分析

4.2实船初步布置方案

4.3修改后的布置方案

4.4有待于在实艇上检验的问题

5推广应用前景及改进设想

5.1推广应用前景

5.2改进设想

6结束语

致谢

参考文献

附录1攻读学位期间发表论文目录