復合材料螺旋槳—流固耦合.pdf

1、隨著船舶向著大型化、高速化的發(fā)展趨勢,對常規(guī)船舶的主要推進裝置—螺旋槳,也提出了越來越高的要求。常規(guī)材料螺旋槳經(jīng)常遭受著噪聲、腐蝕和疲勞壽命等各種各樣問題的困擾,因此各種新型材料的螺旋槳相繼被提出。由于材料性質(zhì)的變化,螺旋槳的流固耦合已成為必須考慮的問題之一。
　　本文在回顧和總結了目前國內(nèi)外研究進展的基礎上,就螺旋槳流固耦合問題,開展了以下幾個方面的研究工作：⑴采用求解RANS方程的方法,對螺旋槳三維敞水流場進行數(shù)值模擬,利用有

2、限元方法計算螺旋槳的結構響應,結合商業(yè)軟件ANSYS中的流體載荷和結構響應數(shù)據(jù)實時雙向傳輸技術,實現(xiàn)了螺旋槳三維流固耦合數(shù)值模擬。⑵以某鎳鋁青銅五葉側斜螺旋槳為對象,采用4種不同湍流模式,對該螺旋槳的推力與扭轉(zhuǎn)系數(shù)以及敞水效率進行了數(shù)值模擬與分析,結果表明基于RNG k-ε湍流模式的數(shù)值結果與試驗數(shù)據(jù)吻合最好。⑶在鎳鋁青銅、玻璃和樹脂纖維三種各向同性材料情況下,對該螺旋槳的三維流固耦合特性進行了數(shù)值模擬與分析。結果表明,流固耦合對鎳鋁青