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　　式中： ，hc—为水位升高；

　　，h1—为进口管道损失。

　　2.2各种方法比较

　　（1）K1表达法

　　由于设计点来流速度比变化不大，管道损失用V02/2g 的百分比表示，不会导致管道损失的大幅度变化。另外，这种方法得到的参数更接近于最佳喷速比Kopt。但是由于V0变化不大，所代表的损失接近于常数， 因此不能把系统变化对管道损失的影响灵敏地反映到系统性能上来，实际管道损失是随着流量的变化而变化，流量应该是系统主要参数之一。

　　（2）K2表达法

　　主要缺点在于管道损失的大部分来自进水管道损失，与喷速Vj不发生直接关系。从分式可以看出，喷速越大，管道损失也越大，这与实际情况正好相反。当功率与泵效率一定时，Vj越大，扬程H 越高，而流量Q 越小，管道损失应是减小而不是加大.所以这个理论不能如实反映喷水推进系统的实际情况。

　　（3）K3表达法

　　主要损失通过K3来表示。喷速比K3 越大，流量Q 越小，管道损失也相应减少， 符合实际情况。此种方法缺点是管道损失随着(K-1)2 变化，对K 的变化十分敏感，并且K3变化较大，需要大量船型资料的积累。

　　在实际应用中，目前大部分采用K1法进行喷水推进主要参数的选择计算。

　　3仿真模型的建立及结果分析

　　3.1仿真模型的建立

　　根据某大型双体船的阻力和选定的主机功率、转速及初步布置，建立“船-泵-机”参数传递关系，如图1所示。

　　图1船-泵-机参数传递关系图

　　根据图1所示船-机－泵参数传递关系，利用MATLAB SIMULINK软件提供的子系统建立和封装函数，分别建立舷侧推进主机、中间推进主机、舷侧小泵、中间大泵子系统，并进行系统封装，最终形成船-机-泵仿真模型，见图2。

　　3.2仿真结果

　　根据喷水推进泵K1法理论，分别编制舷侧小泵、中间大泵、舷侧推进主机和中间推进主机的主要参数计算MATLAB程序，输入舷侧推进主机和中间推进主机的转速，得出中间大泵、舷侧小泵在不同主机转速、航速下的的推力曲线，如图3、图4所示。

　　图2船-机－泵MATLAB SIMULINK仿真模型

　　图3中间大泵推力曲线

　　图4舷侧小泵推力曲线

　　舷侧推进主机和中间推进主机同时全负荷运行时，中间大泵和舷侧小泵分别产生使船向前的推力，将推力曲线和船的阻力曲线同时设绘于同一张图中（图5），其交点即为本船所能达到的航速。

　　 图5舷侧小泵+中间大泵推力曲线

　　3.3仿真结果分析

　　由图4可知，舷侧小泵在舷侧推进主机额定转速1000 r/min、航速18 kn时产生的推力为2x245 kN；由图3可知，中间大泵在中间推进主机额定转速3270 r/min、航速45 kn时产生的推力为2x600 kN。

　　为验证仿真结果的正确性，利用CFD流体计算软件建立船-泵-流道的1:1流体计算模型，分别进行18 kn巡航航速、45 kn航速工况自航模仿真计算，计算结果如表1所示。

　　表1舷侧小泵和中间大泵CFD计算结果

　　经分析比较，MATLAB SIMULINK仿真结果与CFD流体计算结果较为接近，误差均不大于5%,说明建模方法是可行的，计算结果较为接近实际。

　　4结论

　　根据某大型双体船的阻力和选定的主机功率、转速及初步布置，利用喷水推进理论，借助MATLAB SIMULINK仿真软件建立船-泵-机的仿真模型，编制舷侧小泵、中间大泵参数计算的MATLAB程序，在舷侧推进主机和中间推进主机的功率-转速范围内，进行喷水推进泵性能计算。通过与CFD仿真计算的结果进行比较，证明利用MATLAB SIMULINK仿真软件建模的方法作为船-泵-机匹配计算验证的另一种方法是完全可行的，是可值得借鉴和推广的。

　　参考文献

　　[1] 金仲平. 船舶喷水推进[M]. 北京: 国防工业出版社, 1986.

　　[2] 708研究所. 船舶喷水推进文集[M]. 1999.

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　　 用[M], 2003.

　　[4] 陈华清. 船舶喷水推进系统匹配特性仿真分析[J]. 船舶, 2008.