这就是我们在"挑战杯"上拿全国一等奖的作品-"仿生波动推进器"

huaer54117 · 发表于 2004-7-13 02:48

[这个贴子最后由huaer54117在 2004/07/15 01:12pm 编辑]

这是完成图,下面还有试验图.老师对我们的研究比较感兴趣,希望我们继续做下去,各位高手,大家看看,给我们提点意见好吗?谢了! :em21: :em21:

huaer54117 · 发表于 2004-7-13 02:49

怎么只有一半啊?

huaer54117 · 发表于 2004-7-13 02:51

还有几张航行的照片,都有900多K,处理后就传上来.

天才 · 发表于 2004-7-13 04:04

快点上图呀，我等不急了。

huaer54117 · 发表于 2004-7-13 04:39

推进器的雏形,凸轮连杆机构,利用位差来实现与连杆相连的柔性蹼的类正弦运动

huaer54117 · 发表于 2004-7-13 04:49

A船

B船
我们选择了现代级的型线,按1:300的比例制作了两条试验船.A船动力采用了传统的推进方式.B船采用了我们设计的仿生波动推进系统.

huaer54117 · 发表于 2004-7-13 05:02

A B船的尾部对比图

huaer54117 · 发表于 2004-7-13 05:12

在进行了第一次实验后,通过计算,该新型推进器的效率可比普通螺旋桨效率高25%-30%左右.在此基础上,指导老师进一步提出了修改意见.最后定下的推进器的实验平台是一艘客货滚装船(如图),比例1:300,换算出的实船的速度可到30-35节,在现阶段已经很惊人了.

huaer54117 · 发表于 2004-7-13 05:19

推进器内部近照(柔性蹼)

huaer54117 · 发表于 2004-7-13 05:28

航行照片
我们的这套系统还很不完善,老师也希望我们继续研究下去,各位前辈有什么高见?
小弟洗耳恭听.

老贾 · 发表于 2004-7-13 06:23

图片不清楚，看不清，也没有明白你这个推进器的原理，不过从“柔性蹼”三个字来看，在低速船上应该有很好的应用前景。“换算出的实船的速度可到30-35节”对这个换算我不报认同，因为真船和模型有很多外因不一样。

yangoooo · 发表于 2004-7-13 06:34

你怎么保证它向前运动而不是向后？
还有我觉得推进系统用两个动力可以省去舵两套动力运动相同船向前不同则拐弯
柔性蹼用两个或一个都可以我觉得一个更好点
效率问题：你研究过动物是怎样游动的么？一什么细微变化都是要研究的问题解决了就一定是重大突破就像北航搞的仿生鱼已经研究的很深入了就因为不能作到很相似所以效率很低
本人拙见笑话了
祝你成功啊！

yangoooo · 发表于 2004-7-13 06:47

老贾不是这样啊真船哪有这样的只有鸭子一类东西才是这样也就是说如果做的好（但一定做不好不是打击楼主积极性人类科技还没到这个高度看在我这么关心你的份上就原谅我这么说吧：）是能够游的和水禽一样快的恐怕不连35节都不止！！

huaer54117 · 发表于 2004-7-13 07:06

谢谢大家的意见,感激不尽!
之前我们确实仔细观察过鱼类的游泳方式,但因为个人知识原因,我们本科生实在是没有办法进行有限元分析.所以我们避开了这个很专业的问题.
通过调查,我们认为,现阶段仿生推进的研究基本上都是基于船机一体化的,有了一些成果,也应该是高效推进器的发展方向,但现今实用化方面几乎没有.
我们的思路就是在现今推进器发展阶段和高效的仿生推进阶段之间找一个过度阶段,具体研究如何利用已经研究出的成果,结合实际,开发出适合现阶段的推进器.所以我们就没有进行具体的水动力分析.暂时把蹼的波动形式定为类正弦.进行了可行性实验.
因为我们学校就是以船舶为主,船模试验是在学校的专用水池内测的,数据是请指导老师和他带的研究生辅助计算的,应该比较准确了.前面提到的换算出的实船速度,也是用现今国际造船业通用的船模试验公式推出来的.
希望大家再多提意见,谢谢了. :em21: :em21:

moto · 发表于 2004-7-13 08:28

这个东西高速恐怕不行吧。。软塌塌的。。。好象螺旋桨推进是效率最高的了。。。做这个有必要吗 :em22: :em22: :em22: :em22: 推力估计不会很大。因为如果应用在大船上这个蹼上下上下阻力很大的。。没有螺旋桨那样的连贯性 :em18: :em18: （个人愚见） :em15:

huaer54117 · 发表于 2004-7-13 08:31

我今年就毕业了,工作定在复旦复华科技有限公司,在嘉定,以后可以碰到不少模友了.8-)
我家在浦东,沪东船厂对面,欢迎同好来我家玩!
QQ41684823 13041674518

huaer54117 · 发表于 2004-7-13 08:58

[这个贴子最后由huaer54117在 2004/07/13 00:00am 编辑]

moto 你说的问题很对,我们在做第一条试验船时,整个蹼都是敞在水中的,后来在试验的时候发现推力很散,效果不好.于是我们就在蹼外面围加了一个涵道,顺便也起了整流和汇聚能量的作用.
这套系统子所以效率高是因为在运转的整个过程中都在对水作功,而螺旋桨据我们老师所说运转一周只有一半的时间在对水作功.
连杆是由经减速的电机带动,通过电调来调整运动频率.整个系统运转速度并不高,蹼的运动速度较慢时,水流喷出的速度也还是蛮快的,手能明显感到推力.
谢谢了! :em21: :em21:

hifiafrica · 发表于 2004-7-13 17:19

效率是个综合的因素，你们做的船在低速下，动力系统的传动效率和最后的推进效率都很高，但是你们系统的工作频率很低，所以传动效率还可以很高。但是当真船航行在你所说的速度下，你们的系统工作频率会非常高，那么你这套复杂的机构所可能实现的传动效率就很难说了。而螺旋桨不同，简单的转动，高航速对应高的转速即可，最后的总效率未必很低。这种东西美国在60年代就有很成熟的东西了，我们学校也早就有了，现在就是速度上不去，主要原因就是工作频率上不去，损耗太大。
现阶段的仿生学还是很雏形的，水中鱼类的最终效率是要远高于人类所使用的螺旋桨系统，但是前提条件是鱼类的肌肉运动的效率可以高大80%以上，可是人类为了模拟这种运动设计的复杂机械结构的效率离80%差的很远，一个复杂而且重量庞大的机械系统做类似正弦波的摆动，其本身就要吸收巨大的能量。

huaer54117 · 发表于 2004-7-13 19:28

多谢指教了! 8-)
照片上的那艘客货滚装实验船,船长1.8米,船宽0.45米,单540电机,6V蓄电池.
在静水中的平均航速我们测的是2米/秒,这个效果大家认为怎么样啊?

yangoooo · 发表于 2004-7-13 22:53

怎么都和鱼比较分明这个像鸭子嘛

这就是我们在"挑战杯"上拿全国一等奖的作品-"仿生波动推进器"

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