船艇耐風性試驗系統(tǒng)耦合風場分析.pdf

1、為了保證設(shè)計、建造的船舶具有良好的抗風特性，必須對船舶(或模型)進行抗風性能實驗。自然風場的風速、均勻度無法調(diào)節(jié)和控制，無法滿足實驗要求。必須建立人工模擬風場實驗系統(tǒng)，實現(xiàn)在一定的區(qū)域范圍內(nèi)制造出一個速度可調(diào)的均勻人工側(cè)向風場以滿足實驗測試需求。該實驗風場系統(tǒng)采用多個具有一定功率的射流軸流風機組合成風陣，制造一個人工風場，在風場的射流混合區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生速度可調(diào)的均勻風，以滿足實驗系統(tǒng)測試要求。
　　 該實驗系統(tǒng)的建立需要耗費很大的人

2、力和物力，因此設(shè)計成本很高。所以在設(shè)計該實驗系統(tǒng)前，如果用計算機對多臺射流軸流風機的耦合流場進行數(shù)值模擬分析，得到風場相關(guān)數(shù)據(jù)，指導實驗系統(tǒng)的設(shè)計，有利于最佳設(shè)計方案的選擇，具有很大實用價值和經(jīng)濟效益。
　　 本文研究由多臺射流軸流風機組合而成的風陣系統(tǒng)的耦合風場特性，射流軸流風機作為本實驗項目的核心動力輸出元件，其性能指標將直接影響實驗系統(tǒng)的可靠性。
　　 本文利用三維軟件PROE建立風機葉輪模型，在前處理軟件GAMB

3、IT中建立風機整體模擬模型并進行網(wǎng)格劃分，然后采用CFD軟件FLUENT對模型進行計算。采用標準κ-ε雙方程湍流模型，分離隱式求解法、SIMPLE算法對單臺隧道軸流風機內(nèi)部流場及多臺風機的耦合流場進行了數(shù)值模擬計算。在對模型進行網(wǎng)格劃分時，布置合適的網(wǎng)格十分重要。網(wǎng)格尺寸過大，細小面的存在會對網(wǎng)格的生成和計算的收斂產(chǎn)生一定的影響；網(wǎng)格尺寸過小，計算時間又會增加。因此需要對模型作合理的簡化，這些都需要設(shè)計人員在模擬過程中不斷的總結(jié)經(jīng)驗。<