對(duì)轉(zhuǎn)螺旋槳敞水性能研究及其在滑行艇中的應(yīng)用.pdf

1、螺旋槳作為載體推進(jìn)器自出現(xiàn)以來(lái)一直受到廣泛關(guān)注，近年來(lái)，人們對(duì)載體的快速性、橫穩(wěn)性提出了更高的要求，螺旋槳作為載體推進(jìn)器的核心被給予越來(lái)越高的厚望。對(duì)轉(zhuǎn)螺旋槳是針對(duì)這一要求而設(shè)計(jì)的螺旋槳，這類槳目前主要安裝在高速游艇、軍艦和潛艇等載體上。本文基于CFD數(shù)值模擬方法展開(kāi)對(duì)轉(zhuǎn)螺旋槳水動(dòng)力性能研究，主要內(nèi)容可以分為三部分:
　　首先，對(duì)DTMB3686、DTMB3687組成的對(duì)轉(zhuǎn)螺旋槳CRP6進(jìn)行敞水性能計(jì)算，將水動(dòng)力性能的計(jì)算值與試驗(yàn)

2、值作對(duì)比，獲得了較好的一致性。該標(biāo)模的驗(yàn)證為進(jìn)行對(duì)轉(zhuǎn)槳水動(dòng)力的數(shù)值模擬提供了數(shù)值方法，為進(jìn)一步研究對(duì)轉(zhuǎn)槳運(yùn)動(dòng)的流場(chǎng)特性提供了基礎(chǔ)。
　　其次，研究槳距比對(duì)扭矩的影響，選擇最佳槳距比。建立了12組槳距比不同的對(duì)轉(zhuǎn)螺旋槳模型，在相同的進(jìn)速系數(shù)J=0.7下，分別對(duì)12組模型數(shù)值模擬，確定對(duì)轉(zhuǎn)螺旋槳推力、扭矩、效率隨槳距比的變化關(guān)系，得出扭矩為零的對(duì)轉(zhuǎn)槳。并對(duì)扭矩為零對(duì)轉(zhuǎn)螺旋槳進(jìn)行全工況下的數(shù)值模擬，得出該槳距比下的對(duì)轉(zhuǎn)螺旋槳的敞水性能曲

3、線。將對(duì)轉(zhuǎn)螺旋槳與單槳的性能曲線作對(duì)比，發(fā)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)槳效率相對(duì)單槳有所提高，同時(shí)減小船體的橫滾，增加船體的橫向穩(wěn)定性。
　　最后，將對(duì)轉(zhuǎn)螺旋槳應(yīng)用到某滑行艇。該艇設(shè)計(jì)航速為25節(jié)。首先用查結(jié)法和CFD數(shù)值模擬兩種方法對(duì)該艇不同航速下的阻力進(jìn)行計(jì)算，并將CFD計(jì)算值與查結(jié)法和試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，CFD數(shù)值模擬值相對(duì)于查結(jié)法估算值誤差在2.24％。然后根據(jù)滑行艇阻力需求為其配槳，最后將對(duì)轉(zhuǎn)螺旋槳置于艇尾部合適位置進(jìn)行自航模擬，找到滿足推力的