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Title: 貨櫃船螺槳高階葉頻激振力之成因探討以及預測模式之建立
Study on the Propeller Higher Order Blade Rate Pressure Pulses and Establish the Prediction Model
Authors: 柯永澤;李耀輝
Contributors: NTOU:Department of Systems Engineering and Naval Architecture
國立臺灣海洋大學:系統工程暨造船學系
Keywords: 葉尖渦空泡破裂;船艉跡流;螺槳高階激振力;成因探討;預測模式
Date: 2007
Issue Date: 2011-10-20T08:12:42Z
Publisher: 第十九屆中國造船暨輪機工程研討會
Abstract: 貨櫃船由於馬力大,螺槳空化現象難以控制,除了容易誘導第一階之葉頻激振力,造成船艛振動過量外,亦經常產生螺槳誘發之高階葉頻激振力,造成艙間噪音過大,以及螺槳上方之外板容易疲勞破壞,此現象困擾著全世界造船界超過二十年,直至目前為止由於產生之原因尚無定論,因此無法準確預測。 本計畫主要目的首先是欲藉由實驗以確定其產生之原因與條件,然後於艉跡流中建立預測螺槳引發高階葉頻激振力之模式。本計畫原是分為三年執行,第一年已初步完成中船公司提供之5500TEU貨櫃輪全船模激振力量測校正實驗,該船模8.15公尺長分別在漢堡HYKAT與海大大型空蝕水槽進行量測,兩者量測結果相近。 本年度:探討引發螺槳高階葉頻激振力之葉尖渦空泡形態 由於螺槳高階葉頻激振力之產生,很多研究學者認為主要原因是由於螺槳葉尖渦空泡破裂(tip vortex cavitation bursting)所造成,由某些實驗結果顯示高階葉頻激振力與艉跡流均勻度有關,均勻程度差者高階葉頻激振力較大,由申請者之部分實驗發現葉尖渦空泡破裂與螺槳葉尖附近葉片之表面片狀空化(sheet cavitation)有關,另外葉尖渦空泡特徵與葉尖附近之雷諾數亦有關連。雷諾數高者葉尖渦強度較強,因此高階激振力較大。 本年度之研究目的是欲探討不同螺槳負載、螺槳葉尖非定常片狀空泡以及螺槳入流均勻程度對葉尖渦空泡形態之影響,以及以上三者對螺槳高階葉頻激振力之影響,並找出高階葉頻激振力與螺槳空化形態之關係。因此此等探討必須分別量測均勻入流與螺槳於艉流狀況,再設計葉尖弦長較大之螺槳或將葉尖翼形改成新翼形,以降低葉尖非定常片狀空泡之影響,並探討其對葉尖渦空泡破裂以及高階葉頻激振力之影響,以瞭解葉尖非定常片狀空泡之角色。 下年度:於艉跡流中建立預測螺槳引發高階葉頻激振力之模式 繼續探討實驗時提高葉尖雷諾數,葉尖渦強度增加後,於艉跡流中對葉尖渦空泡以及高階激振力之影響。由兩年來之實驗結果,配合螺槳非定常負載計算(PUF-3A)以及作者已建立之葉尖渦空泡直徑半經驗預測模式,以探討於何種葉尖非定常片狀空化、何種葉尖負載以及葉尖負載於周向之變化率之下會產生葉尖渦空泡破裂或產生高階葉頻螺槳激振力,並建立初步預測模式。再測試另一艘不同貨櫃船狀況,以驗證所建立模式之可靠度。
Relation: 第19屆
URI: http://ntour.ntou.edu.tw/handle/987654321/24553
Appears in Collections:[系統工程暨造船學系] 演講及研討會

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