大側(cè)斜可調(diào)槳敞水性能分析.pdf

1、對(duì)螺旋槳水動(dòng)力性能進(jìn)行預(yù)報(bào)的傳統(tǒng)方法有升力線理論、升力面理論及面元法，它們均是基于流體為無(wú)粘假定下的勢(shì)流方法，粘性效應(yīng)只是根據(jù)試驗(yàn)或經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行修正。這類(lèi)方法有它們自身無(wú)法克服的缺點(diǎn)。首先是勢(shì)流方法忽略了粘性影響，就不能正確預(yù)報(bào)與螺旋槳噪聲直接有關(guān)的螺旋槳流場(chǎng)的流動(dòng)信息，如梢渦的形成、尾渦的結(jié)構(gòu)和流動(dòng)分離等，更不能考慮由于雷諾數(shù)相差懸殊而造成的模型槳和實(shí)槳之間的尺度效應(yīng)關(guān)系；其次，勢(shì)流理論需要憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)假設(shè)尾渦面的形狀，而且這對(duì)螺旋槳參數(shù)非

2、常敏感。 為了克服勢(shì)流方法的這些缺點(diǎn)，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外不少科研工作者已開(kāi)始嘗試采用CFD方法來(lái)獲得船舶螺旋槳周?chē)恼承粤鲌?chǎng)及其上述的一些重要流動(dòng)特征。FLUENT軟件的設(shè)計(jì)基于“CFD軟件群”思想，可針對(duì)各種不同流動(dòng)的特點(diǎn)，采用合適的數(shù)值解法，在計(jì)算速度、穩(wěn)定性、精度等方面達(dá)到優(yōu)化組合。本論文利用FLUENT的這些特點(diǎn)模擬大側(cè)斜可調(diào)槳的三維粘性流場(chǎng)，在沒(méi)有圖譜可以利用的條件下，使CFD成為螺旋槳設(shè)計(jì)的手段之一。擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題是用前

3、處理軟件GAMBIT建模，給定合適的控制域、物理模型和邊界條件等。論文主要完成了以下幾方面的工作： 1)對(duì)大側(cè)斜可調(diào)槳進(jìn)行了三維的建模，選取適當(dāng)?shù)挠?jì)算模式(計(jì)算域、網(wǎng)格劃分、邊界條件設(shè)置、求解參數(shù)設(shè)置等)對(duì)螺旋槳的三維粘性流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算，得到螺旋槳的敞水性能，與試驗(yàn)結(jié)果比較，證明計(jì)算模型的可靠性。 2)在上述基礎(chǔ)上，通過(guò)改變計(jì)算域幾何形狀以及湍流參數(shù)計(jì)算各種不同計(jì)算模型的模擬結(jié)果，對(duì)其進(jìn)行比較。 3)選取不