短翼水動力計算模型與多槳多舵水動力干擾研究.pdf

1、本文在比較完整地了解船舶水動力計算中廣泛應(yīng)用的以速度勢為基本變量的低階面元法的基礎(chǔ)上，根據(jù)庫塔．儒可夫斯基后緣條件的物理真實性，從理論和數(shù)值計算兩方面說明了蒙瑞諾數(shù)值庫塔條件的不足。依據(jù)大量實驗結(jié)果，建立了新的可以考慮翼梢渦影響和渦面渦強衰減影響的三維短翼水動力計算模型。 通過對三維短翼的水動力性能和翼后給定點沿流向的誘導(dǎo)速度計算表明：采用考慮翼梢渦影響和渦的衰減影響的計算模型，可以提高三維短翼的水動力性能計算精度；可以準(zhǔn)確地計

2、算出螺旋槳尾流場的速度峰值：可以較好地計算出三維短翼翼后的誘導(dǎo)速度分布。該計算模型在已考察的水動力性能、翼后誘導(dǎo)速度等方面比經(jīng)典面元法更接近試驗結(jié)果。 應(yīng)用新的水動力計算模型，詳細(xì)研究了螺旋槳誘導(dǎo)速度場的分布規(guī)律，由于螺旋槳的旋轉(zhuǎn)運動，既使對于定常情況，螺旋槳在流場中任意一點產(chǎn)生的誘導(dǎo)速度也是周期性變化的，這種周期變化與螺旋槳的幾何形狀、來流速度、載荷情況等有著復(fù)雜的關(guān)系。但是，對于遠(yuǎn)離尾渦區(qū)的點，計算結(jié)果表明：螺旋槳產(chǎn)生的誘導(dǎo)

3、速度是近似正弦規(guī)律變化的。因此，對于這樣點的誘導(dǎo)速度，只需計算相隔二分之一周期的任意兩點的誘導(dǎo)速度即可得到滿足要求的周向平均誘導(dǎo)速度。這一結(jié)論對于多槳多舵的相互干擾計算可節(jié)約大量計算時間。 本文通過迭代的方式考慮槳舵的相互影響，計算了單槳雙舵的相互干擾問題，經(jīng)與德國內(nèi)河船研所的實驗結(jié)果進(jìn)行的比較表明：本文的計算結(jié)果與試驗值吻合較好。最后，本文對某大型船舶的四槳兩舵推進(jìn)系統(tǒng)的位置參數(shù)進(jìn)行了研究性計算，明確了各位置參數(shù)對推進(jìn)性能的影