基于CFD方法螺旋槳多目標(biāo)優(yōu)化研究.pdf

1、船舶技術(shù)的發(fā)展，使得船舶逐步走向高速化、大型化，這也對(duì)船舶螺旋槳提出了更高的設(shè)計(jì)要求。僅考慮單一性能勢(shì)必?zé)o法滿足當(dāng)前的設(shè)計(jì)要求，所以在螺旋槳設(shè)計(jì)時(shí)，需要同時(shí)考慮多方面的性能。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使得運(yùn)用粘性CFD方法替代傳統(tǒng)的勢(shì)流方法對(duì)螺旋槳性能進(jìn)行高精度預(yù)報(bào)成為可能。本文基于粘性CFD方法，充分考慮多個(gè)設(shè)計(jì)變量，運(yùn)用優(yōu)化算法及相關(guān)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)翼剖面及螺旋槳的多設(shè)計(jì)目標(biāo)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究。
　　本文的研究工作可概括為如下幾個(gè)方面：

2、r>　　1）通過分析總結(jié)常見翼剖面形狀特點(diǎn)，提出一套基于特征參數(shù)描述法的翼剖面參數(shù)化表達(dá)方法，并利用FriendShip軟件自編Feature實(shí)現(xiàn)翼剖面及螺旋槳的參數(shù)化表達(dá)。
　　2）分別對(duì)翼剖面及螺旋槳使用CFD方法進(jìn)行數(shù)值模擬，并驗(yàn)證數(shù)值預(yù)報(bào)精度，總結(jié)出適用于優(yōu)化工作的翼剖面及螺旋槳的CFD計(jì)算方法，提出翼剖面及螺旋槳的多目標(biāo)優(yōu)化指標(biāo)。
　　3）概述本文使用的優(yōu)化算法及近似方法的設(shè)計(jì)流程及基本原理。
　　4）搭建C

3、AD/CFD優(yōu)化平臺(tái)，以NACA0012翼剖面為優(yōu)化對(duì)象，考慮多個(gè)特征參數(shù)，實(shí)現(xiàn)翼剖面在升力性能及抗空泡性能上的多目標(biāo)優(yōu)化。并對(duì)特征參數(shù)進(jìn)行基于方差的靈敏度分析，得到特征參數(shù)對(duì)螺旋槳性能的靈敏度。
　　5）以DTMB4119槳為優(yōu)化對(duì)象，考慮螺旋槳主要參數(shù)，實(shí)現(xiàn)DTMB4119槳單目標(biāo)優(yōu)化。利用特征參數(shù)在翼剖面上靈敏度分析結(jié)果，同時(shí)考慮螺旋槳主要參數(shù)及翼剖面部分特征參數(shù)，運(yùn)用近似技術(shù)及優(yōu)化算法，完成DTMB4382槳的多目標(biāo)優(yōu)化。