不同工況下的對(duì)轉(zhuǎn)槳性能預(yù)報(bào)及非同步對(duì)轉(zhuǎn)槳性能研究.pdf

1、近年來，隨著能源消耗的日益加劇及人們環(huán)保意識(shí)的提高，廣大科研工作者對(duì)各種高效推進(jìn)裝置的研究熱情也逐漸高漲起來，其中對(duì)轉(zhuǎn)螺旋槳憑借其優(yōu)異的性能吸引了越來越多的研究者的關(guān)注。
　　本文利用 CFD方法研究對(duì)轉(zhuǎn)槳的水動(dòng)力性能，利用 Star-CCM+的滑移網(wǎng)格功能模擬計(jì)算對(duì)轉(zhuǎn)槳敞水性能，并將模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比，驗(yàn)證了用Star-CCM+研究本課題的精度。為了充分了解對(duì)轉(zhuǎn)槳和其他組合形式的槳的優(yōu)劣，本文將組成對(duì)轉(zhuǎn)槳的兩個(gè)槳并列放置，研

2、究旋向相反的螺旋槳推進(jìn)性能受螺旋槳間距的影響，并將之與對(duì)轉(zhuǎn)槳的性能進(jìn)行對(duì)比，論證了對(duì)轉(zhuǎn)槳水動(dòng)力性能的優(yōu)勢(shì)。
　　船舶在在淺水航道上航行時(shí)，由于水深較淺，因此對(duì)轉(zhuǎn)槳可能受到水底的影響；此外，隨著對(duì)轉(zhuǎn)槳在內(nèi)河船領(lǐng)域的應(yīng)用，對(duì)轉(zhuǎn)槳在小浸深工況下工作的情況也越來越多，對(duì)轉(zhuǎn)槳又有可能受到自由液面的影響。針對(duì)此情況本文首先研究了水底對(duì)對(duì)轉(zhuǎn)槳的水動(dòng)力性能的影響，并對(duì)對(duì)轉(zhuǎn)槳后的尾流場(chǎng)進(jìn)行了分析探討。在研究對(duì)轉(zhuǎn)螺旋槳受自由液面的影響時(shí)，由于存在氣液

3、兩相流的問題，所以正確模擬自由表面對(duì)如實(shí)模擬粘性繞流場(chǎng)十分重要。為了精確地模擬自由波面，本文采用能有效處理復(fù)雜幾何體及波浪破碎的影響的VOF（Volume of Fluid）法，很好的預(yù)報(bào)了對(duì)轉(zhuǎn)槳在受自由液面影響時(shí)的水動(dòng)力性能。
　　隨著造船技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)轉(zhuǎn)槳在船舶上的應(yīng)用情況多種多樣。例如對(duì)轉(zhuǎn)槳應(yīng)用于CRP吊艙時(shí)，要考慮吊艙轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所需要的空間，因此不同情況下對(duì)轉(zhuǎn)槳的前后槳間距并不一定相等。為了研究對(duì)轉(zhuǎn)槳不同應(yīng)用情況下的水動(dòng)力性能