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对转螺旋桨敞水性能研究及其在滑行艇中的应用
| 论文题名： | 对转螺旋桨敞水性能研究及其在滑行艇中的应用 |
| 关键词： | 对转螺旋桨;桨距比;数值模拟;滑行艇;敞水性能 |
| 摘要： | 螺旋桨作为载体推进器自出现以来一直受到广泛关注，近年来，人们对载体的快速性、横稳性提出了更高的要求，螺旋桨作为载体推进器的核心被给予越来越高的厚望。对转螺旋桨是针对这一要求而设计的螺旋桨，这类桨目前主要安装在高速游艇、军舰和潜艇等载体上。本文基于CFD数值模拟方法展开对转螺旋桨水动力性能研究，主要内容可以分为三部分: 首先，对DTMB3686、DTMB3687组成的对转螺旋桨CRP6进行敞水性能计算，将水动力性能的计算值与试验值作对比，获得了较好的一致性。该标模的验证为进行对转桨水动力的数值模拟提供了数值方法，为进一步研究对转桨运动的流场特性提供了基础。 其次，研究桨距比对扭矩的影响，选择最佳桨距比。建立了12组桨距比不同的对转螺旋桨模型，在相同的进速系数J=0.7下，分别对12组模型数值模拟，确定对转螺旋桨推力、扭矩、效率随桨距比的变化关系，得出扭矩为零的对转桨。并对扭矩为零对转螺旋桨进行全工况下的数值模拟，得出该桨距比下的对转螺旋桨的敞水性能曲线。将对转螺旋桨与单桨的性能曲线作对比，发现对转桨效率相对单桨有所提高，同时减小船体的横滚，增加船体的横向稳定性。 最后，将对转螺旋桨应用到某滑行艇。该艇设计航速为25节。首先用查结法和CFD数值模拟两种方法对该艇不同航速下的阻力进行计算，并将CFD计算值与查结法和试验结果进行对比，CFD数值模拟值相对于查结法估算值误差在2.24％。然后根据滑行艇阻力需求为其配桨，最后将对转螺旋桨置于艇尾部合适位置进行自航模拟，找到满足推力的螺旋桨转速。 |
| 作者： | 徐广洲 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 吴利红;由立波 |
| 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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