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(jī)的出現(xiàn),節(jié)能環(huán)保船型受到越來(lái)越多的學(xué)者的關(guān)注。通過(guò)向湍流邊界層中注入微氣泡是一種重要的方式來(lái)達(dá)到減阻降噪的目的。本文對(duì)在回轉(zhuǎn)體的邊界層中噴入微氣泡進(jìn)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(duì)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(dòng)壓力的分布和強(qiáng)度,對(duì)噪聲也產(chǎn)生影響。本文計(jì)算了微氣泡在不同噴入速度、噴入角度、相對(duì)速度比以及不同微氣泡大小的情況下,微氣泡對(duì)回轉(zhuǎn)體的阻力的影

2、響。在計(jì)算模擬時(shí),采用歐拉模型的Mixture模型進(jìn)行多相流進(jìn)行計(jì)算,湍流模型采用κ-εRNG模型。在計(jì)算中采用了兩種回轉(zhuǎn)體模型。計(jì)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(dāng)氣泡量到達(dá)飽和后,不在隨噴氣速度增加而增加。在水流速度較高時(shí),由于此時(shí)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(jìn)行計(jì)算,結(jié)果顯示在微氣泡的直徑對(duì)阻力的影響不大,可以忽略