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可调螺距螺旋桨敞水及自航性能数值分析研究
| 论文题名： | 可调螺距螺旋桨敞水及自航性能数值分析研究 |
| 关键词： | 船舶推进;螺旋桨结构;螺距调节;浆叶压力 |
| 摘要： | 可调螺距螺旋桨能够根据载况变化通过调整螺距充分吸收主机功率，适合作为多工况船舶的推进器，研究可调螺距螺旋桨敞水性能有利于了解该类型桨的工作特性。传统的螺旋桨敞水性能分析方法有升力线法、升力面法及面元法，这些方法虽均能起到预报螺旋桨水动力的作用，但无法克服忽略粘性的缺点。随着计算机软硬件的发展，计算流体力学CFD已成为螺旋桨粘流场分析的重要工具。 本研究主要内容包括：⑴对五叶大侧斜KAPPEL桨—KP505进行三维立体建模，根据叶剖面几何关系及相关坐标转换公式，基于MATLAB编程计算得到桨叶表面的三维空间坐标，导入Gambit中进行螺旋桨实体建模；⑵以KP505桨为研究对象，基于CFD的方法数值模拟研究螺旋桨敞水性能，将计算得到的推力系数KT、扭矩系数10KQ及敞水效率η0与试验值进行对比，考察浆叶表面压力云图、弦向压力分布和螺旋桨尾流，较为充分地验证了CFD数值模研究螺旋桨敞水性能的可靠性。同时还考虑了不同湍流模型、定常计算与非定常计算等因素对敝水计算的影响，为后续计算工作提供了技术指导；⑶以KP505为母型桨，通过定义转叶轴和设定调距角β0对KP505进行调距处理，得到不同螺距比下桨叶的几何状态，进行不同螺距比下的敝水性能的计算，分析调距桨敞水性能随螺距比的变化规律；⑷以KCS船、调距桨为研究对象，进行带调距桨船模自航试验的数值模拟，得到船模自航点对应的螺距比及相关自航因子。在船模自航试验结果的基础上，基于1978ITTC标准预报方法对实船性能进行预报，以探究基于CFD方法预报带调距实船自航性能的可行性。 |
| 作者： | 李涛 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 张佳宁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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