復(fù)合材料螺旋槳—流固耦合.pdf

1、隨著船舶向著大型化、高速化的發(fā)展趨勢(shì),對(duì)常規(guī)船舶的主要推進(jìn)裝置—螺旋槳,也提出了越來越高的要求。常規(guī)材料螺旋槳經(jīng)常遭受著噪聲、腐蝕和疲勞壽命等各種各樣問題的困擾,因此各種新型材料的螺旋槳相繼被提出。由于材料性質(zhì)的變化,螺旋槳的流固耦合已成為必須考慮的問題之一。
　　本文在回顧和總結(jié)了目前國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上,就螺旋槳流固耦合問題,開展了以下幾個(gè)方面的研究工作：⑴采用求解RANS方程的方法,對(duì)螺旋槳三維敞水流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬,利用有

2、限元方法計(jì)算螺旋槳的結(jié)構(gòu)響應(yīng),結(jié)合商業(yè)軟件ANSYS中的流體載荷和結(jié)構(gòu)響應(yīng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)雙向傳輸技術(shù),實(shí)現(xiàn)了螺旋槳三維流固耦合數(shù)值模擬。⑵以某鎳鋁青銅五葉側(cè)斜螺旋槳為對(duì)象,采用4種不同湍流模式,對(duì)該螺旋槳的推力與扭轉(zhuǎn)系數(shù)以及敞水效率進(jìn)行了數(shù)值模擬與分析,結(jié)果表明基于RNG k-ε湍流模式的數(shù)值結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合最好。⑶在鎳鋁青銅、玻璃和樹脂纖維三種各向同性材料情況下,對(duì)該螺旋槳的三維流固耦合特性進(jìn)行了數(shù)值模擬與分析。結(jié)果表明,流固耦合對(duì)鎳鋁青