基于速度勢面元法的三維水翼與螺旋槳水動力性能預報.pdf

1、隨著船舶運輸業(yè)和計算流體力學在世界范圍內(nèi)的快速發(fā)展，作為船舶水動力裝置的水翼和螺旋槳也取得了不斷的進步。應用數(shù)值計算方法可以更加靈活的對螺旋槳和水翼的水動力進行快速準確預估，有效的規(guī)避由于設計弊端導致的水翼和螺旋槳的噪音、振動和空蝕等缺陷，提高螺旋槳和水翼的水動力性能和效率，具有經(jīng)濟快速的優(yōu)勢。因此，應用數(shù)值計算方法，準確快速的進行螺旋槳和水翼的水動力性能預估和分析具有重大的實際意義。
　　面元法是一種在物體的實際表面應用邊界條件

2、進行數(shù)值求解的數(shù)值計算方法，該方法能夠?qū)λ硪约奥菪龢膹碗s表面形狀進行精確的描述，并且建立準確的參數(shù)化數(shù)學模型，從而能夠更容易對所計算物體進行水動力求解與設計。根據(jù)目前的面元法發(fā)展情況來看，已經(jīng)有越來越多的國外的科學研究單位和組織使用該理論方法預估與研究螺旋槳的水動力性能和表面壓力分布，并進行相關的水動力分析。
　　區(qū)別于常見的單一奇點的渦格分布速度面元法，本文應用由兩種奇點組合分布的速度勢面元法，并且在此基礎上加入了B樣條曲線

3、擬合，對面元角點和控制點進行更加精確的插值與擬合，由于B樣條曲線的擬合與計算過程涉及控制點周圍的若干面元，因此能夠確保插值點的精確性和連續(xù)性。在本文中，布置于面元上的奇點元素的擬合分布也采用了B樣條曲線擬合，這在一定程度上保證了奇點強度計算結果的連續(xù)性，降低了表面速度勢的突變的可能性，提高了計算的精度和效率。
　　本文應用上述數(shù)值方法對二維翼型的表面壓力系數(shù)和升力性能進行了計算與分析，并與相關的試驗數(shù)據(jù)進行了對比和分析;針對三維水