基于CFD的船用側(cè)推器水動(dòng)力性能研究.pdf

1、側(cè)推器可輔助船舶操縱,在船舶和海洋工程領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用,作為動(dòng)力定位系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)組成裝置,與螺旋槳相比,其水動(dòng)力性能研究不夠充分,無公開的設(shè)計(jì)圖譜。在設(shè)計(jì)或計(jì)算中,主要采用部分的定型產(chǎn)品所標(biāo)定的額定推力,或用導(dǎo)管槳圖譜進(jìn)行替代設(shè)計(jì)并修正,結(jié)果有一定誤差,無法反映其真實(shí)的流場(chǎng)、推力構(gòu)成、船型影響,也無法比較不同側(cè)推器的效率。故開展對(duì)側(cè)推器的水動(dòng)力性能研究具有一定的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
　　為研究側(cè)向推進(jìn)器的水動(dòng)力性能,本文以四葉

2、Kaplan型可調(diào)距螺旋槳側(cè)推器的模型實(shí)驗(yàn)為依據(jù),采用CFD方法分別分析和計(jì)算了零航速下側(cè)推器的敞水性能以及帶船首側(cè)推器的水動(dòng)力性能,并將CFD敞水模擬計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比和驗(yàn)證。結(jié)果表明,所建立的模型和采用數(shù)值方法可行,適合用于分析側(cè)推器水動(dòng)力性能,其平均誤差在5％以內(nèi)。
　　本文通過零航速下不同參數(shù)側(cè)推器敞水動(dòng)力性能的計(jì)算和流場(chǎng)模擬,研究了不同螺距比、盤面比、轂徑比、通道長(zhǎng)度、船首側(cè)斜角度以及葉梢間隙對(duì)側(cè)推器水動(dòng)力性能以

3、及周圍流場(chǎng)的影響。結(jié)果表明:螺距比、轂徑比和葉梢間隙對(duì)側(cè)推器水動(dòng)力性能的影響較大,側(cè)斜角度對(duì)側(cè)推器水動(dòng)力性能有一定的影響,而通道長(zhǎng)度和盤面比對(duì)側(cè)推器水動(dòng)力性能影響相對(duì)較小。
　　船首及航速的存在對(duì)側(cè)推器的水動(dòng)力性能有較大影響。為了更好地模擬側(cè)推器實(shí)際工作狀況,更準(zhǔn)確地分析帶船首側(cè)推器的性能和流場(chǎng)情況,利用NAPA軟件建立一個(gè)肥大型船首配備側(cè)推器來計(jì)算和分析船首及航速對(duì)側(cè)推器水動(dòng)力性能的影響。進(jìn)行了不同航速下帶船首側(cè)推器的水動(dòng)力性能