具体描述
《舰船吊舱推进器水动力学》运用数值计算和模型试验两种方法，系统介绍了吊舱推进器水动力性能的数值计算方法、定常和非定常水动力性能数值预报分析、水动力性能的试验研究以及吊舱推进器实船应用设计等一系列研究过程和成果。
针对目前常用的拖式、推式和双桨式等三种吊舱推进器形式，建立了吊舱推进器定常和非定常水动力性能的数值计算方法。在验证了数值计算方法的有效性和精度的基础上，计算并分析了吊舱对螺旋桨桨叶载荷分布的影响，吊舱引起的伴流分布规律以及螺旋桨负荷、吊舱和支架伴流各分量、标称与实效伴流对吊舱推进器水动力性能的影响。
设计了相应的试验装置和试验方案，建立了吊舱推进器水动力性能的试验研究方法，进行了多方案模型试验研究。
最后，以某型吊舱推进船舶为例，设计了吊舱推进器，通过对敞水性能试验结果的修正确定了全尺度推进器的水动力性能，并进行了实船快速性预报和空泡校核计算。
《舰船吊舱推进器水动力学》的读者对象是船舶推进领域的工作和科研人员、院校相关专业的师生等。
《蔚蓝的脉搏：海洋工程的未来之翼》 内容简介： 本书并非探讨特定机械部件的详尽技术手册，而是以更宏观的视角，深入剖析海洋工程领域中，一股推动人类探索与利用海洋力量的关键思潮——“动力集成化”及其在水动力学领域引发的革命性变革。我们将目光聚焦于那些正在重塑船舶、潜水器乃至海洋平台设计理念的创新解决方案，它们共同指向一个未来：让海洋交通与作业更加高效、灵活、智能化。 第一章：海洋动力学革命的序曲 本章将追溯海洋动力学发展的历史脉络，从蒸汽机时代到柴油机时代，再到如今新能源与智能化技术的萌芽。我们将探讨传统推进方式的局限性，以及技术进步如何驱使工程师们不断寻求更优化的动力解决方案。重点将引入“集成化”的概念，解释它不仅仅是简单地将动力装置与船体结合，而是通过系统性设计，实现动力、控制、结构与水动力性能的深度协同。我们将看到，这种协同并非凭空而来，而是对流体力学、材料科学、控制理论以及新能源技术交叉融合的必然要求。从早期船舶设计的经验主义，到现代科学计算的精确模拟，海洋动力学的每一次飞跃都与对水动力学规律的深刻理解息息相关。本章将通过生动的历史案例，展现工程师们如何在挑战中不断突破，为本书后续内容奠定基础。 第二章：流体之舞：理解海洋的语言 在探讨任何动力集成方案之前，透彻理解流体与运动物体之间的相互作用是不可或缺的。本章将深入浅出地阐述水动力学的基础理论，但重点将放在那些与“动力集成化”理念最为契合的方面。我们将详细解析船体在水中运动时产生的阻力，包括摩擦阻力、压差阻力以及兴波阻力，并重点强调集成化设计如何通过优化船体形状、改进表面特性以及巧妙运用流体控制技术来减小这些阻力。 船体线型设计与流体动力学： 传统的V型船底、平底船底以及现代的球鼻艏等，都体现了对流体动力学规律的应用。我们将探讨集成化设计如何进一步优化这些线型，例如通过集成导流装置，引导水流更顺畅地通过船体，从而降低局部涡流和激波。 表面效应与低阻力技术： 船舶表面粗糙度、附着生物等都会显著增加摩擦阻力。本章将介绍气泡润滑、仿生材料表面以及集成化的清洁系统等前沿技术，它们如何通过改变流体边界条件来大幅降低水动力阻力。 兴波阻力与优化： 船舶航行时产生的波浪不仅消耗能量，还会影响航行稳定性。集成化设计可以通过改变船体形状、引入减摇鳍等主动控制装置，或是在船体特定位置集成特殊结构，来抑制波浪的产生与传播，从而提高航行效率。 水下航行器的特殊挑战： 对于潜水器和水下无人航行器，流体动力学的影响尤为显著。本章将特别关注它们在不同深度、不同速度下的水动力特性，以及如何通过流线型设计、表面涂层以及流体动力控制手段，实现高效、稳定的水下机动。 本章将大量运用清晰的图示、简化的数学模型（避免过于复杂的推导），以及实际工程中的案例分析，让读者能够直观地理解这些复杂的水动力学概念，并认识到它们在动力集成化设计中的核心地位。 第三章：驱动的未来：新能源与推进系统的革新 动力集成化离不开创新性的驱动系统。本章将重点探讨当前和未来可能驱动海洋工程的各类新能源技术，以及这些技术如何与船舶/航行器设计融为一体，实现整体效率的最优化。 电力推进的崛起： 从传统的柴油发电机组驱动电机，到日益成熟的燃料电池、高能量密度电池组，电力推进系统正成为主流。本章将分析不同电力推进方案的优势与劣势，特别是它们在重量、体积、能量密度以及与船体集成的灵活性方面的考量。 混合动力系统： 结合传统能源与新能源的混合动力系统，为应对不同工况提供了极大的灵活性。我们将探讨如何通过智能化的能量管理系统，实现内燃机、电池、燃料电池等动力源的最优调度，从而在保证性能的同时，最大化能源利用效率，并减少排放。 新型推进方式： 除了传统的螺旋桨，本章还将介绍涵道桨、喷射推进、矢量推进等新型推进方式。重点将阐述这些推进系统如何在结构上与船体更紧密地集成，例如将涵道集成到船体结构中，或者将喷射口设计成船体的一部分，从而减小额外的附加件，降低水动力阻力，并实现更优的操纵性能。 智能化控制与能源管理： 动力集成化的核心在于智能化。本章将介绍先进的控制算法，如何实时监测船体状态、环境条件以及能量消耗，并自动调整动力输出、推进器角度等参数，以达到最优的能耗比和航行性能。我们将看到，这种智能化控制系统本身也可以被巧妙地集成到船体结构中，减少对外部设备的依赖。 第四章：结构与流体的共舞：一体化设计的艺术 动力集成化并非仅仅是动力系统的堆砌，而是需要将动力装置、结构支撑、流体动力学性能以及操作维护等所有因素纳入整体考量。本章将聚焦于一体化设计如何实现结构与流体的和谐共存。 推进器与船体的集成： 传统推进器通常是外挂式，而集成化设计则致力于将推进装置深度嵌入船体结构。例如，将涵道推进器设计成船体的一部分，或是采用可伸缩、可转向的集成式推进模块。这将显著减少水动力阻力，提高推进效率，并提供更优的操纵灵活性。 动力舱室的优化布局： 动力系统的布置直接影响船体的重心、稳定性和内部空间利用率。一体化设计将根据流体动力学特性，合理规划动力舱室的位置，尽量减少对水动力性能的影响，并优化结构的受力分布。 减摇与推进的协同： 许多集成化设计方案可以将减摇鳍、舵等设备与推进系统进行协同设计。例如，某些矢量推进系统本身就具备一定的减摇功能，或者可以通过与其他动力集成装置协同工作，实现更主动、更高效的姿态控制。 材料科学的贡献： 轻质高强的新型材料（如复合材料）在实现集成化设计中扮演着重要角色。它们能够允许工程师设计出更复杂的、流线型的船体结构，同时满足结构强度要求，为集成化动力装置提供坚实的平台。 第五章：智能化海洋探索：未来的展望 本章将展望动力集成化技术在未来海洋工程中的广阔应用前景，以及它将如何推动人类对海洋的探索与利用迈向新的高度。 无人系统与自主作业： 动力集成化技术是实现高效、长航时、高自主性的无人水面舰艇（USV）、无人潜水器（AUV）和水下机器人（ROV）的关键。我们将探讨集成化设计如何为这些平台提供更紧凑的动力源，更优化的流体动力性能，以及更灵活的作业能力，使它们能够在极端环境下执行复杂任务。 深海探索与能源开发： 随着人类对深海资源的兴趣日益增长，对深海探测器和作业平台的要求也越来越高。动力集成化技术将为这些装备提供更可靠、更高效的动力，使其能够应对高压、低温等极端环境，并实现更精准、更灵活的作业。 海洋环境保护与可持续发展： 高效的动力系统意味着更低的能源消耗和更少的排放。本章将探讨动力集成化技术如何为实现绿色航运、减少海洋污染做出贡献，例如通过优化推进效率、降低噪音，以及推广使用清洁能源。 智慧海洋的构建： 动力集成化的核心是智能化。未来，船舶和海洋平台将不仅仅是简单的交通工具，而是具备高度感知、决策和执行能力的“海洋智能体”。它们将能够与其他平台、岸基系统进行信息交互，实现协同作业，共同构建一个更安全、更高效、更可持续的智慧海洋。 《蔚蓝的脉搏：海洋工程的未来之翼》 并非一本枯燥的技术手册，而是一次关于海洋工程未来发展方向的深度思考与前瞻性探索。它将带领读者穿越流体力学的奥秘，感受新能源的澎湃动力，欣赏结构与流体的完美融合，最终抵达一个充满无限可能的智慧海洋。本书适合所有对海洋工程、船舶设计、新能源技术以及未来科技发展感兴趣的读者，特别是工程师、科研人员、学生以及对海洋事业充满热情的社会各界人士。通过阅读本书，您将对未来海洋的脉搏有更深刻的理解，并认识到科技创新如何为人类探索和利用这片蓝色疆域注入新的活力。
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