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不同工况下的对转桨性能预报及非同步对转桨性能研究
| 论文题名： | 不同工况下的对转桨性能预报及非同步对转桨性能研究 |
| 关键词： | 对转螺旋桨;自由液面;水动力性能;推进性能 |
| 摘要： | 近年来，随着能源消耗的日益加剧及人们环保意识的提高，广大科研工作者对各种高效推进装置的研究热情也逐渐高涨起来，其中对转螺旋桨凭借其优异的性能吸引了越来越多的研究者的关注。 本文利用 CFD方法研究对转桨的水动力性能，利用 Star-CCM+的滑移网格功能模拟计算对转桨敞水性能，并将模拟结果与实验数据对比，验证了用Star-CCM+研究本课题的精度。为了充分了解对转桨和其他组合形式的桨的优劣，本文将组成对转桨的两个桨并列放置，研究旋向相反的螺旋桨推进性能受螺旋桨间距的影响，并将之与对转桨的性能进行对比，论证了对转桨水动力性能的优势。 船舶在在浅水航道上航行时，由于水深较浅，因此对转桨可能受到水底的影响；此外，随着对转桨在内河船领域的应用，对转桨在小浸深工况下工作的情况也越来越多，对转桨又有可能受到自由液面的影响。针对此情况本文首先研究了水底对对转桨的水动力性能的影响，并对对转桨后的尾流场进行了分析探讨。在研究对转螺旋桨受自由液面的影响时，由于存在气液两相流的问题，所以正确模拟自由表面对如实模拟粘性绕流场十分重要。为了精确地模拟自由波面，本文采用能有效处理复杂几何体及波浪破碎的影响的VOF（Volume of Fluid）法，很好的预报了对转桨在受自由液面影响时的水动力性能。 随着造船技术的进步，对转桨在船舶上的应用情况多种多样。例如对转桨应用于CRP吊舱时，要考虑吊舱转动时所需要的空间，因此不同情况下对转桨的前后桨间距并不一定相等。为了研究对转桨不同应用情况下的水动力性能，本文对对转桨不同间距时的水动力性能进行了模拟预报。传统的对转桨前后桨的转速一般都相等，而前后桨转速不同的非同步对转桨鲜有研究资料的出现，针对此种情况，本文改变对转桨前后桨的转速，将其变为非同步对转桨，初步研究了其水动力性能，为了今后国内同类型课题的研究做了一些尝试。 |
| 作者： | 李允 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 冯峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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