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原文传递风帆船螺旋桨脉动压力数值模拟

论文题名：	风帆船螺旋桨脉动压力数值模拟
关键词：	风帆船舶;倾角航行;脉动压力;流体力学
摘要：	螺旋桨诱导的脉动压力作为引起船舶振动的主要激励，自发现以来一直受到人们关注。风帆（升力帆）助航船是国家研究的重点船舶，由于其特殊性，该船在航行时存在一定的横倾角及舵角。因此，对风帆船螺旋桨脉动压力进行预报并分析横倾角和舵角对脉动压力的影响具有十分重要意义。计算脉动压力的理论方法复杂且存在困难；模型试验成本高；经验公式法局限太大。而计算流体力学（CFD）的发展逐渐成熟，且在一定程度上能够弥补其他几种方法的不足。　　本研究首先计算了只考虑水这一单相的船尾脉动压力，分析计算结果并与试验进行对比；结果发现，模拟相对合理，初步验证了CFD方法的可行性。这部分同时计算了螺旋桨性能和船体阻力。其次选用VOF模型进行双相流模拟，计算脉动压力。结果表明，与仅考虑水相时相比，选用多相流模型进行模拟更为准确，计算结果的误差在可接受范围内，验证了本文选用方法的可靠性。同时还分析了采用双相流模拟后对螺旋桨性能和船体阻力计算结果的影响。最后分别设置三组工况：第一组工况，舵角为0不变，计算不同横倾角下的脉动压力，分析横倾角对其产生的影响；第二组工况，横倾角为0不变，计算不同舵角下的脉动压力，分析舵角对其产生的影响；第三组工况，横倾角与舵角均不为0，计算其脉动压力，分析横倾角和舵角对脉动压力的综合影响。在这三组工况中，同时讨论了横倾角和舵角对螺旋桨性能和船体阻力的影响。
作者：	薛颖
专业：	船舶与海洋结构物设计制造
导师：	赵东升
授予学位：	硕士
授予学位单位：	大连理工大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文