回轉(zhuǎn)體微氣泡減阻和噪聲的數(shù)值研究.pdf

1、隨著能源危機的出現(xiàn),節(jié)能環(huán)保船型受到越來越多的學者的關(guān)注。通過向湍流邊界層中注入微氣泡是一種重要的方式來達到減阻降噪的目的。本文對在回轉(zhuǎn)體的邊界層中噴入微氣泡進行減阻和噪聲的數(shù)值模擬研究。微氣泡的引入改變了回轉(zhuǎn)體的邊界層的湍流結(jié)構(gòu),對摩擦阻力和壓差阻力都有影響。湍流結(jié)構(gòu)的改變也影響了回轉(zhuǎn)體壁面的脈動壓力的分布和強度,對噪聲也產(chǎn)生影響。本文計算了微氣泡在不同噴入速度、噴入角度、相對速度比以及不同微氣泡大小的情況下,微氣泡對回轉(zhuǎn)體的阻力的影

2、響。在計算模擬時,采用歐拉模型的Mixture模型進行多相流進行計算,湍流模型采用κ-εRNG模型。在計算中采用了兩種回轉(zhuǎn)體模型。計算結(jié)果顯示,微氣泡的摩擦減阻率隨著噴氣速度的增加而增加,但當氣泡量到達飽和后,不在隨噴氣速度增加而增加。在水流速度較高時,由于此時粘性阻力所占比例較小,微氣泡的存在增加了壓差阻力,使總的減阻下降。模擬中分別采用直徑為0.001mm,0.01mm微氣泡進行計算,結(jié)果顯示在微氣泡的直徑對阻力的影響不大,可以忽略