新型震荡水翼应用于实船的推进性能研究

刘佳明，吕峰，杜易洋，张冲

(1.江苏科技大学 船舶与海洋工程学院，江苏 镇江 212100；2.中国船舶集团有限公司第七一四研究所，北京 100101)

0 引言

船舶在海上航行时大多处于波浪海况，波浪的存在不仅会使船舶的航行阻力增加约15%～30%，航行过程中产生的剧烈摇晃还会导致螺旋桨失速。在船体安装合适的辅助推进装置可以有效降低波浪对船舶航行的干扰，提高船舶推进效率。震荡水翼能够将波浪能转化为动能，分为主动式和被动式2 种，是船用助推装置中较为常见的形式[1–3]。本文研究的意义在于，以现有的震荡水翼辅助推进装置为基础，提出一种能够有效改善船舶推进性能的新型震荡水翼辅助推进装置，为波浪能助推领域的研究提供更多理论参考。

传统的被动式震荡水翼辅助推进装置主要存在以下不足：

1）为确保水翼处于波谷时仍可正常工作，传统水翼一般安装在自由液面以下较深的位置。但波浪能随深度的增加呈指数下降，即震荡水翼提供的推进效率较低。

2）传统水翼在大角度震荡时，表面易发生涡脱落现象，导致水翼周围的一部分波浪能随脱落的涡一同消失。可转化为动能的波浪能减少，即震荡水翼产生的推力降低。

针对以上不足，分别采取以下2 个措施进行改良：

1）将水翼与可自由沉浮的浮子相连，在确保水翼位于液面以下的同时，减小水翼的深度，采集更多的波浪能。

2）在传统水翼前缘，等间距地增加凸起，用以减少大角度震荡时水翼表面的涡脱落，提高水翼所能产生的动能。……