Laskentamenetelmä ruoripotkurilaitteen ohjailuvoimille hybridipropulsiossa

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author

Authors

Date

2003

Department

Konetekniikan osasto

Major/Subject

Laivanrakennusoppi

Mcode

Kul-24

Degree programme

Language

fi

Pages

111

Series

Abstract

Hybridipropulsiolla tarkoitetaan tässä työssä akselilinjan päässä olevan työntävän potkurin ja sen taakse sijoitetun vetävän ruoripotkurilaiteen muodostamaa järjestelmää, jossa potkurit pyörivät vastakkaisiin suuntiin. Työssä on kehitetty yksinkertainen, kirjallisuudessa esitettyihin teorioihin pohjautuva laskentamenetelmä ruoripotkurilaitteeseen kohdistuvien voimien arvioimiseksi. Laskennassa ruoripotkurilaite jaetaan neljään osaan: pyörivään potkuriin, varteen, moottoripesään ja alaevään. Osien väliset vuorovaikutukset on otettu huomioon yksinkertaistettuina. Menetelmän lähtökohtina ovat ruoripotkurilaitteen potkurin avovesikäyrät ensimmäisessä kvadrantissa sekä laitteen rungon yksinkertaistettu geometria. Varsi ja alaevä ovat tyypillisiä kantopintoja, joten niistä aiheutuvien voimien laskentaan sovelletaan lineaarista kantoviivateoriaa pyörrehilamenetelmällä. Moottoripesän voimien laskennassa sovelletaan pyörähdyssymmetrisille kappaleille kehitettyä ns. Allenin menetelmää. Viskoosivastuksen laskentaan käytetään ns. ITTC-57 -menetelmää, ja osien välistä interferenssivastusta approksimoidaan Hoernerin esittämällä lausekkeella. Potkurivoimat lasketaan Navier-Stokes -yhtälöihin perustuvalla menetelmällä ja ns. Gutschen menetelmällä. Siten myös näiden menetelmien soveltuvuutta on voitu vertailla. Menetelmän validointiin käytetään laajan mallikoeohjelman tuloksia. Poikittais- ja pitkittäisvoimat saadaan laskettua suhteellisen tarkasti, kun potkurivoimien laskentaan käytetään Navier-Stokes -yhtälöihin perustuvaa menetelmää. Kuitenkin kääntömomentti ja potkurimomentti saadaan laskettua tarkemmin Gutschen menetelmää käyttäen. Laskentamenetelmän tarkkuus paranee merkittävästi potkurin kuormituksen kasvaessa. Menetelmä soveltuu paremmin pelkälle vetävälle ruoripotkurilaitteelle. Tulokset ovat kuitenkin lähes yhtä hyviä hybridipropulsiossa.

Description

Supervisor

Matusiak, Jerzy

Thesis advisor

Kurimo, Risto
Matusiak, Jerzy

Keywords

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120449227

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK