螺旋槳與舵附推力鰭相互干擾水動力性能數(shù)值計算.pdf

1、本文采用面元法理論以及計算流體力學(xué)軟件FLUENT對螺旋槳與舵附推力鰭組合體系統(tǒng)進(jìn)行了理論計算。對影響推力鰭助推效率的主要參數(shù)進(jìn)行了比較系統(tǒng)、全面的變尺度研究。本論文的主要內(nèi)容包括以下幾個方面： 采用面元法計算了三維舵的水動力性能。針對三維舵存在的端部梢渦及其尾渦卷起的現(xiàn)象，提出了一種新的考慮端部梢渦卷起的三維短翼理論計算模型。由端部及尾渦面上的運動學(xué)邊界條件來確定端部梢渦及渦面卷曲形狀。對各組不同展弦比敞水舵水動力性能進(jìn)行了數(shù)

2、值計算，并與試驗結(jié)果進(jìn)行了比較。 采用面元法理論計算定常與非定常螺旋槳水動力性能。在螺旋槳非定常水動力性能的計算中，船體對螺旋槳的影響以槳盤面處的非均勻伴流來模擬。計算結(jié)果與試驗結(jié)果進(jìn)行了比較，表明理論計算方法的可靠性。計算了螺旋槳在旋轉(zhuǎn)一周過程中表面壓力分布以及某一片槳葉的推力變化情況。 采用面元法計算了非均勻流中螺旋槳與舵附推力鰭的非定常干擾問題，計算了螺旋槳在旋轉(zhuǎn)一周內(nèi)推力鰭的助推效率的變化。分析了加裝舵附推力鰭之

3、后螺旋槳水動力性能的變化。分析了不同螺旋槳尾渦模型對舵附推力鰭水動力性能的影響。引入了特殊的剖面形狀－魚形鰭在推力鰭上進(jìn)行計算。對影響推力鰭助推性能的幾個主要參數(shù)進(jìn)行了變尺度研究。 對于螺旋槳、舵附推力鰭組合體系統(tǒng)進(jìn)行仿真計算。采用計算流體力學(xué)軟件FLUENT計算某型螺旋槳不同進(jìn)數(shù)系數(shù)下的推力系數(shù)、轉(zhuǎn)矩系數(shù)、螺旋槳表面壓力分布、速度分布以及槳后舵附推力鰭的推力效率變化情況等。計算了在舵的兩側(cè)加裝不同數(shù)目的推力鰭之后螺旋槳．舵附推