短翼水動(dòng)力計(jì)算模型與多槳多舵水動(dòng)力干擾研究.pdf

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

2、算出螺旋槳尾流場(chǎng)的速度峰值：可以較好地計(jì)算出三維短翼翼后的誘導(dǎo)速度分布。該計(jì)算模型在已考察的水動(dòng)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(yàn)結(jié)果。 應(yīng)用新的水動(dòng)力計(jì)算模型，詳細(xì)研究了螺旋槳誘導(dǎo)速度場(chǎng)的分布規(guī)律，由于螺旋槳的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，既使對(duì)于定常情況，螺旋槳在流場(chǎng)中任意一點(diǎn)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(lái)流速度、載荷情況等有著復(fù)雜的關(guān)系。但是，對(duì)于遠(yuǎn)離尾渦區(qū)的點(diǎn)，計(jì)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(duì)于這樣點(diǎn)的誘導(dǎo)速度，只需計(jì)算相隔二分之一周期的任意兩點(diǎn)的誘導(dǎo)速度即可得到滿(mǎn)足要求的周向平均誘導(dǎo)速度。這一結(jié)論對(duì)于多槳多舵的相互干擾計(jì)算可節(jié)約大量計(jì)算時(shí)間。 本文通過(guò)迭代的方式考慮槳舵的相互影響，計(jì)算了單槳雙舵的相互干擾問(wèn)題，經(jīng)與德國(guó)內(nèi)河船研所的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行的比較表明：本文的計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)值吻合較好。最后，本文對(duì)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(jì)算，明確了各位置參數(shù)對(duì)推進(jìn)性能的影