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基于面元法的毂帽鳍水动力性能研究
| 论文题名： | 基于面元法的毂帽鳍水动力性能研究 |
| 关键词： | 毂帽鳍;面元法;水动力性能;节能机理;参数优选 |
| 摘要： | 在船舶节能技术迅速发展的今天，毂帽鳍作为一种结构简单、安装便捷、节能效果好的节能装置，得到了人们的广泛关注和应用。虽然毂帽鳍的应用实例很多，但对毂帽鳍的研究仍以试验居多。本文采用面元法对桨、毂帽鳍、舵组合系统的水动力性能进行了理论研究，分析了毂帽鳍的节能效果和节能机理。同时，选取了毂帽鳍的四个主要参数，进行参数优选工作。 本文首先编写基于面元法的敞水桨定常水动力性能预报程序和基于直接求解与诱导速度迭代的面元法的桨/毂帽鳍系统的水动力性能预报程序，预报敞水桨和桨/毂帽鳍系统的水动力性能，通过与试验值的对比，确定误差范围，验证本文采用的预报方法稳定有效。并且将敞水桨和桨/毂帽鳍系统的计算结果进行对比，分析验证毂帽鳍的节能效果和节能机理。同时，计算三个不同进速系数下敞水桨和桨/毂帽鳍系统表面压力分布，分析对比其压力分布特点和变化规律，进一步验证毂帽鳍的节能机理和本文计算方法的有效性。 然后，研究毂帽鳍的直径、螺距角、相位角和轴向位置参数对本毂帽鳍试验模型节能效果的影响。分别给定参数变化范围，预报桨/毂帽鳍系统水动力性能，并与敞水桨计算结果对比，分析毂帽鳍节能效果的变化规律，在此基础上进行参数优选，得到本试验模型的最佳参数取值。 最后，编写基于面元法的桨/舵系统和桨/鳍/舵系统的水动力性能预报程序，给出普通舵、扭曲舵和变形扭曲舵三种不同的舵模型，结合桨、毂帽鳍试验模型，组成桨/鳍/普通舵、桨/鳍/扭曲舵和桨/鳍/变形扭曲舵三组系统，并分别预报三组系统的桨/舵和桨/鳍/舵系统的水动力性能，通过计算结果的对比，分析验证毂帽鳍在桨/鳍/舵系统中的节能效果。 |
| 作者： | 冯君 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 苏玉民;唐登海 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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