吊舱式电力推进系统国内外研究现状

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1 吊舱式电力推进系统国外研究现状

21世纪前后，世界几大船用设备龙头公司——ABB、Siemens、STN-Atlas和Alstom分别在船舶电力推进技术的研究上取得了重大突破[5]，它们不分先后各自推出了自己在这一领域的研究成果，并在各大船舶建造上的到了广泛的应用。86629

（1）ABB公司的Azipod系列

去年3月份也就是2015年3月在电力和自动化技术上都领先全球的ABB公司如期发布了它们Azipod推进器家族的新成员——Azipod D型推进器。这款新型的推进器继承了以往POD推进器可靠性高、灵活性足的特性，一经现世就受到各大船舶集团公司的广泛关注，因为这款新产品在绿色节能以及操纵灵活性上更胜往昔。Azipod的无齿轮推进系统完美契合破冰船、极地航行的货船以及部分游轮的工作要求，也为普通的工程船、渡轮、救援船以及海底钻探船提供了更多的市场选择性。

（2）Siemens公司和Schottel公司的SSP推进器

SSP推进器是由Siemens公司和Schottel公司联合研制而成的。这款推进器使用了新颖的设计理念——同轴双桨式。吊舱前后分别都有一个螺旋桨，每个螺旋桨都承担船舶的负载，舱体外还有两个形似机翼的翼片，用以回收前螺旋桨的旋转能量。这些创造性的设计使得SSP推进器相对于普通的推进器效率提高了五分之一，此外SSP推进器的装机功率非常大，范围一般在5-30MW之间，因此广泛适用于大型的游船和渡轮。当然,SSP推进器和其他吊舱推进器一样还具有体积小、重量轻以及噪音小的优点，极大的节省了船体舱容，有利于全船的优化设计。

（3）STN-Atlas公司和John-Lips公司的Dolphin

Dolphin推进器是由荷兰Lips公司和德国Atlas公司联合研发的一款新型的推进器系统。这种推进器的核心部件包括六相同步电机和置于吊舱内的不带电刷的双绕组。Dolphin推进器的功率范围通常在3MW～19MW之间，比较适用于高速高性能船舶。这款推进器的效率高、噪音小，而且结构高度集成化、模块化，便于安装调试，在船舶领域中应用非常广泛。

（4）Alstom公司和Kamewa公司的Mermaid系列

Mermaid推进器与其他吊舱推进器相比在实现对推进电机的调速上更具优势。船体内安装有变频器，通过改变变频器中交流电的频率大小来改变推进电机的转速，进而改变螺旋桨的输出功率达到调节船速的目的。这款推进器具有效率高、振幅低以及噪声低的特点，主要分为三种形式——顶推式、牵引式以及高推力顶推式。分别适用于中速单螺旋桨船；高速双桨船——豪华游轮、客滚船等；低速大牵引力船——海洋平台、拖船、近海工程船等。不同类型的设定为船舶建造提供了多样性的选择，丰富了船舶的种类。论文网

2吊舱式电力推进系统国内研究现状

基于国外的发明设计，国内对于吊舱式推进器的各项性能方面的研究也有了一定的成就。

（1）吊舱式推进器水动力性能领域的研究

在国内，海军装备研究院很早就开展了有关于POD推进器敞水特性方面的研究。如，马骋教授在早期就完成了一整套的研究，为了实现对混合式CRP吊舱推进器在稳流场中敞水性能的数值模拟，过程中分别运用了RANS方程和SST k-w湍流模型，把建立好的CRP吊舱推进器数值模型安置在空泡水洞内，再结合滑移网格方法，得到了CRP吊舱推进器敞水性能的预报结果[6]。结果显示：在前后螺旋桨中，吊舱推进器只对后桨的敞水特性有影响，而对前桨额敞水特性的影响基本可以忽略不计[6]。随后，马骋教授基于他人关于螺旋桨升力面理论计算方法和无升力面元法的相关研究，开创了关于POD推进器定常水动力性能的势流的理论的计算方法，然后分别对托式、推式以及双桨式的敞水特性进行了相关的计算分析和比较[6]。结果表明：这一理论计算方法能很好地预测推式和托式吊舱推进器的定常水动力性能。中国船舶以及海洋工程设计研究院沈兴荣和蔡跃进等老前辈同样结合已有的研究基础，运用势流法、势流/粘流耦合法以及粘流法对POD推进器的敞水特性进行了多项针对性实验，在完成敞水实验和自航实验的同时有借鉴了数值模拟的观测结果，综合各项研究的结论，最终得到了POD推进器的敞水性能图谱，极大的提高和完善了国内针对POD推进器敞水性能的研究。