Laskentamenetelmä ruoripotkurilaitteen ohjailuvoimille hybridipropulsiossa

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Date
2003
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