擺線推進(jìn)器結(jié)構(gòu)及性能優(yōu)化研究.pdf

1、隨著海洋資源開發(fā)的深入，海洋經(jīng)濟(jì)和船舶工業(yè)迅猛發(fā)展，海洋工程裝備和高技術(shù)船舶需求量急劇上升。船舶推進(jìn)器是海洋工程裝備和高技術(shù)船舶的關(guān)鍵配套設(shè)備，其性能的優(yōu)劣直接決定了海洋工程裝備和高技術(shù)船舶的性能。擺線推進(jìn)器可在360°范圍內(nèi)連續(xù)并快速地改變推力方向和大小，相比于其它船舶推進(jìn)器，其具有優(yōu)異的操縱性能。本論文分析擺線推進(jìn)器的工作原理，研究擺線推進(jìn)器流場(chǎng)的CFD建模方法，建立擺線推進(jìn)器流場(chǎng)的CFD模型并驗(yàn)證模型的有效性，研究擺線推進(jìn)器的水動(dòng)

2、力性能評(píng)價(jià)參數(shù)，分析葉片結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)擺線推進(jìn)器性能的影響，設(shè)計(jì)一種基于曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的擺線推進(jìn)器，優(yōu)化擺線推進(jìn)器的結(jié)構(gòu)及性能。論文的主要內(nèi)容及章節(jié)安排如下:
　　第1章論述擺線推進(jìn)器的研究背景和意義，概述擺線推進(jìn)器在理論方法、實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)應(yīng)用等方面的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，分析現(xiàn)有擺線推進(jìn)器研究中存在的問(wèn)題，給出論文主要研究?jī)?nèi)容和總體框架。
　　第2章分析擺線推進(jìn)器的工作原理，研究擺線推進(jìn)器葉片的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和水動(dòng)力性能計(jì)算方法。同時(shí)，針

3、對(duì)擺線推進(jìn)器的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其流場(chǎng)特性，介紹網(wǎng)格劃分方法、動(dòng)網(wǎng)格方法、流場(chǎng)求解方法等CFD建模方法，提出擺線推進(jìn)器流場(chǎng)的CFD建模方案，以準(zhǔn)確快速地獲得擺線推進(jìn)器流場(chǎng)數(shù)據(jù)。
　　第3章采用合適的網(wǎng)格劃分方法、動(dòng)網(wǎng)格方法和流場(chǎng)求解方法建立擺線推進(jìn)器流場(chǎng)的CFD模型，并進(jìn)行數(shù)值模擬。將數(shù)值模擬結(jié)果與NSRDC報(bào)告中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證模型的可行性和準(zhǔn)確性。此外，分析擺線推進(jìn)器及其單葉片上的瞬時(shí)載荷隨位置角、進(jìn)速系數(shù)和偏心率等運(yùn)行參數(shù)的變化規(guī)

4、律，提出推力波動(dòng)幅值、葉片升力波動(dòng)幅值等影響擺線推進(jìn)器穩(wěn)定性和可靠性的重要性能評(píng)價(jià)參數(shù)。
　　第4章應(yīng)用數(shù)值模擬方法，研究擺線推進(jìn)器的推力、轉(zhuǎn)矩、效率、推進(jìn)器瞬時(shí)載荷和單葉片瞬時(shí)載荷等性能評(píng)價(jià)參數(shù)隨葉片數(shù)、葉弦長(zhǎng)、密實(shí)度、葉片轉(zhuǎn)軸位置、葉厚、葉輪廓和葉片拱度等葉片結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化情況，得到擺線推進(jìn)器在不同參數(shù)下的水動(dòng)力性能曲線，并分析獲得相應(yīng)的變化規(guī)律。最后，以擺線推進(jìn)器的高效性、穩(wěn)定性和可靠性為主要指標(biāo)，優(yōu)化擺線推進(jìn)器葉片結(jié)構(gòu)參數(shù)