基于CFD的導(dǎo)管串列螺旋槳敞水性能研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，逐漸出現(xiàn)各種水上船舶或水下航行器所需的特殊推進需求，因此產(chǎn)生了種類繁多的推進器。為滿足某些配置推進器空間有限的超大載荷海洋運輸船的推進要求，有人提出了導(dǎo)管串列螺旋槳的概念。開展對導(dǎo)管串列螺旋槳敞水性能的研究與探討具有一定的理論意義和工程價值。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴建立了螺旋槳局部葉切面型值點坐標(biāo)到全局坐標(biāo)的坐標(biāo)點轉(zhuǎn)換公式，并利用編程和三維建模軟件對槳葉空間復(fù)雜曲面進行了造型，分別建立了水動力學(xué)性能測試用的DT

2、MB4119槳和DCA-A3型導(dǎo)管串列螺旋槳的3D模型。⑵分別考察了非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格數(shù)量和3種湍流模型（Standardk模型、RNGk模型以及SSTk模型）對計算結(jié)果精度的影響。研究中，以推力系數(shù)、扭矩系數(shù)和敞水效率為螺旋槳敞水性能的主要刻畫指標(biāo)，以試驗結(jié)果為參考，CFD計算結(jié)果表明：相同網(wǎng)格條件下，Standard k湍流模型與RNG k-ε湍流模型的計算結(jié)果在進速系數(shù)較小時精度較高，但是當(dāng)進速系數(shù)接近或超過螺旋槳最佳敞水效率所對應(yīng)的進速

3、系數(shù)時計算精度非常差；SST k湍流模型雖然在進速系數(shù)較小的情況下，推力系數(shù)的精度比 Standard k和RNG k兩湍流模型略差，但是在進速系數(shù)接近或超過螺旋槳最佳敞水效率所對應(yīng)的進速系數(shù)時，其敞水性能主要指標(biāo)結(jié)果與實驗結(jié)果吻合較好，且精度高于Standardk模型和RNG k模型，與試驗結(jié)果的平均誤差保持在6％以內(nèi)。⑶基于SSTk湍流模型對DCA-A3型導(dǎo)管串列螺旋槳敞水性能進行CFD計算。計算結(jié)果與試驗結(jié)果比較表明：推力系數(shù)和扭