速度面元法預(yù)報螺旋槳水動力性能.pdf

1、近年來隨著航海業(yè)的蓬勃發(fā)展，人們對螺旋槳的要求也逐漸增高。通過詳細的理論計算，準確地預(yù)報螺旋槳的水動力性能，進而能夠避免由于不良設(shè)計所帶來的振動、空泡等問題。運用理論計算方法預(yù)報螺旋槳水動力性能同時還具有經(jīng)濟、快速、簡便等優(yōu)點，但是它預(yù)報的螺旋槳槳葉表面的壓力分布值與試驗值還是有著一定的差距。因此，研究如何更為準確地預(yù)報螺旋槳水動力性能是國內(nèi)外學(xué)者一直致力研究的課題。
　　 面元法直接在真實物面上分布源匯等奇點，這樣便可以合理的

2、考慮物體厚度的影響，槳葉表面的壓力分布也更接近于實際。它對復(fù)雜物體的幾何形狀能更精確地描述，對于槳轂、導(dǎo)管和槳葉上空泡的影響也更容易處理。
　　 速度面元法的主要思想是將物面引起的速度單獨由源匯的面分布來表示，考慮物面的法向速度為零的邊界條件，從而構(gòu)成求解面源強度的基本公式。
　　 本文采用了一種改進的較易滿足庫塔條件的速度面元法。這種方法將槳葉表面和槳轂表面離散為一系列四邊形雙曲面元，在每個四邊形面元上布置等強度源，同

3、時拱弧面和尾渦面也離散為布置渦的四邊形雙曲面元。在定常情況下，我們認為只要槳葉拱弧面隨邊處的法向速度為零即自動滿足庫塔條件。計算每個面元上的奇點對場點的誘導(dǎo)速度，再根據(jù)槳葉表面、槳轂表面和拱弧面上的運動學(xué)邊界條件建立求解奇點強度的方程。進而通過伯努利方程計算得出槳葉表面壓力分布，再通過積分求得螺旋槳的推力和轉(zhuǎn)矩。
　　 本文采用上述方法計算了DTMB4119槳槳葉表面的壓力分布和速度分布，然而由于數(shù)值問題的處理不夠準確，沒有得到