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摆线推进器与船体相互干扰水动力性能研究
| 论文题名： | 摆线推进器与船体相互干扰水动力性能研究 |
| 关键词： | 摆线推进器;船桨相互干扰;水动力性能;阻力性能;振荡系数 |
| 摘要： | 进入二十一世纪以来，海洋资源逐渐被人们所关注，导致各国纷纷加大对海洋的开发和利用。动力装置的研发也随之越来越受到关注，摆线推进器以其优越的操纵性能渐渐走进人们的视线，但目前国内相关文献主要是集中在桨的水动力性能方面，所以本文针对船桨干扰所产生的相互影响来进行研究。 本文应用CFD技术，同时采用滑移网格方法来研究了摆线推进器与船体相互干扰的影响。首先，运用CATIA软件建立偏心率e为0.4、0.6和0.8时，与实验参数相同的推进器几何模型，采用ICEM进行网格划分，并运用CFD中的FLUENT求解器进行数值模拟，将得到的计算结果同实验值进行对比分析，从而验证了所选方法的可靠性。其次，进行摆线推进器的设计，并分别计算单摆线推进器及双摆线推进器在敞水实验下水动力性能的变化情况，来对比分析双桨之间干扰影响的大小。对偏心率e为0.6时的摆线推进器进行几何模型的建立及模拟。 以黑龙江水运规划设计院提供的母型船做参考，进行可与摆线推进器匹配的船型设计。对于母型船的改进，主要是尾部型线的改变，船型从U型到V型以2度逐渐变化，共计五种船型。分别对此五种船型进行模型建立及结构化网格的划分，为减少人为因素影响，网格划分尽量保持一致。通过CFD技术分别对其进行阻力实验模拟，对结果进行压差阻力及粘性阻力对比分析。通过比较，第五种船型阻力性能最好，从而选用该船型与摆线推进器进行匹配，为船桨干扰对比分析做准备。 将阻力性能最优的船型与设计好的摆线推进器进行模型匹配，其中桨的偏心率e为0.6。采用ICEM分块进行网格划分，通过CFD模拟计算求得数值解。船后桨各叶片阻力及振荡系数均受到前方来流的影响较大。有桨船体与无桨船体进行性能对比，得出船体阻力值增加约为7.59％。从而完成船与桨干扰之间的研究，为摆线推进器应用于实船做好准备。 |
| 作者： | 杨玉良 |
| 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： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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