螺旋槳與舵附推力鰭相互干擾水動(dòng)力性能數(shù)值計(jì)算.pdf

1、本文采用面元法理論以及計(jì)算流體力學(xué)軟件FLUENT對(duì)螺旋槳與舵附推力鰭組合體系統(tǒng)進(jìn)行了理論計(jì)算。對(duì)影響推力鰭助推效率的主要參數(shù)進(jìn)行了比較系統(tǒng)、全面的變尺度研究。本論文的主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面： 采用面元法計(jì)算了三維舵的水動(dòng)力性能。針對(duì)三維舵存在的端部梢渦及其尾渦卷起的現(xiàn)象，提出了一種新的考慮端部梢渦卷起的三維短翼理論計(jì)算模型。由端部及尾渦面上的運(yùn)動(dòng)學(xué)邊界條件來(lái)確定端部梢渦及渦面卷曲形狀。對(duì)各組不同展弦比敞水舵水動(dòng)力性能進(jìn)行了數(shù)

2、值計(jì)算，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較。 采用面元法理論計(jì)算定常與非定常螺旋槳水動(dòng)力性能。在螺旋槳非定常水動(dòng)力性能的計(jì)算中，船體對(duì)螺旋槳的影響以槳盤面處的非均勻伴流來(lái)模擬。計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較，表明理論計(jì)算方法的可靠性。計(jì)算了螺旋槳在旋轉(zhuǎn)一周過(guò)程中表面壓力分布以及某一片槳葉的推力變化情況。 采用面元法計(jì)算了非均勻流中螺旋槳與舵附推力鰭的非定常干擾問(wèn)題，計(jì)算了螺旋槳在旋轉(zhuǎn)一周內(nèi)推力鰭的助推效率的變化。分析了加裝舵附推力鰭之

3、后螺旋槳水動(dòng)力性能的變化。分析了不同螺旋槳尾渦模型對(duì)舵附推力鰭水動(dòng)力性能的影響。引入了特殊的剖面形狀－魚形鰭在推力鰭上進(jìn)行計(jì)算。對(duì)影響推力鰭助推性能的幾個(gè)主要參數(shù)進(jìn)行了變尺度研究。 對(duì)于螺旋槳、舵附推力鰭組合體系統(tǒng)進(jìn)行仿真計(jì)算。采用計(jì)算流體力學(xué)軟件FLUENT計(jì)算某型螺旋槳不同進(jìn)數(shù)系數(shù)下的推力系數(shù)、轉(zhuǎn)矩系數(shù)、螺旋槳表面壓力分布、速度分布以及槳后舵附推力鰭的推力效率變化情況等。計(jì)算了在舵的兩側(cè)加裝不同數(shù)目的推力鰭之后螺旋槳．舵附推