原文传递
船/桨干扰的水动力效应数值模拟
| 论文题名： | 船/桨干扰的水动力效应数值模拟 |
| 关键词： | 船舶水动力学;船体结构;螺旋桨;干扰效应;数值模拟 |
| 摘要： | 船桨舵之间的相互干扰效应是长期以来困扰着船舶水动力学界的一个重要研究内容,是当前的研究热点之一。到目前为止,人们分别采用不同的理论、实验和数值方法对它开展了大量的研究工作。然而,由于船体和螺旋桨的几何形状复杂性以及流动的复杂性,这个问题至今没有得到较好的解决,尤其是船体和螺旋桨之间的干扰问题。本文着重对船舶和螺旋桨之间的相互干扰现象进行了一系列的数值模拟和水动力计算研究,具有一定的理论意义和工程实践价值。 本文通过采用SIMPLE(Semi-Implicit Method for Pressure-Linked Equations)算法求解不可压缩 RANS方程,结合 SST k-ω湍流模型,分别采用多重参考系模型(Multiple Reference Frame,MRF)方法和滑移网格模型(Sliding Mesh,SM)方法,对 KP458四叶螺旋桨在均匀来流中的敞水性能进行了数值计算,得到了螺旋桨在定常和非定常状态下的推力系数和转矩系数,将计算结果与试验数据进行对比,与试验结果吻合得较好。 本文还针对船模KVLCC2进行了数值建模,并采用两种不同的湍流模型k-ε模型和SST k-ω模型,同时结合算子分裂的压力隐式(Pressure Implicit with Splitting of Operators,PISO)算法数值模拟了KVLCC2船体带自由液面的粘性流场,计算了阻力系数,并对两种湍流模型的计算结果进行了比较,结果发现采用SST k-ω模型计算误差较k-ε模型小,说明SST k-ω模型比较适合阻力预报。 最后,采用非结构网格技术,对KVLCC2船体和KP458桨整体进行了粘性流计算,得到了船体在螺旋桨正常工作时的尾部压力分布,并与不带桨船体进行了比较,结果发现带桨船体由于螺旋桨的作用尾部压力分布发生了较大变化,船体总阻力有所增大。 |
| 作者： | 李卉 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计与制造 |
| 导师： | 邱磊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
相关文献
检索历史
应用推荐
