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基于CFD方法螺旋桨多目标优化研究
| 论文题名： | 基于CFD方法螺旋桨多目标优化研究 |
| 关键词： | 船舶螺旋桨;翼剖面;多目标优化;计算流体动力学 |
| 摘要： | 船舶技术的发展，使得船舶逐步走向高速化、大型化，这也对船舶螺旋桨提出了更高的设计要求。仅考虑单一性能势必无法满足当前的设计要求，所以在螺旋桨设计时，需要同时考虑多方面的性能。计算机技术的发展使得运用粘性CFD方法替代传统的势流方法对螺旋桨性能进行高精度预报成为可能。本文基于粘性CFD方法，充分考虑多个设计变量，运用优化算法及相关技术，实现对翼剖面及螺旋桨的多设计目标的优化设计方法研究。 本文的研究工作可概括为如下几个方面： 1）通过分析总结常见翼剖面形状特点，提出一套基于特征参数描述法的翼剖面参数化表达方法，并利用FriendShip软件自编Feature实现翼剖面及螺旋桨的参数化表达。 2）分别对翼剖面及螺旋桨使用CFD方法进行数值模拟，并验证数值预报精度，总结出适用于优化工作的翼剖面及螺旋桨的CFD计算方法，提出翼剖面及螺旋桨的多目标优化指标。 3）概述本文使用的优化算法及近似方法的设计流程及基本原理。 4）搭建CAD/CFD优化平台，以NACA0012翼剖面为优化对象，考虑多个特征参数，实现翼剖面在升力性能及抗空泡性能上的多目标优化。并对特征参数进行基于方差的灵敏度分析，得到特征参数对螺旋桨性能的灵敏度。 5）以DTMB4119桨为优化对象，考虑螺旋桨主要参数，实现DTMB4119桨单目标优化。利用特征参数在翼剖面上灵敏度分析结果，同时考虑螺旋桨主要参数及翼剖面部分特征参数，运用近似技术及优化算法，完成DTMB4382桨的多目标优化。 |
| 作者： | 周源 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 刘祖源;詹成胜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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