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水翼、螺旋桨空泡性能数值预报研究
| 论文题名： | 水翼、螺旋桨空泡性能数值预报研究 |
| 关键词： | 舰船推进装置;螺旋桨;水动力性能;空泡性能;数值计算;水翼 |
| 摘要： | 随着现代舰船对快速性及隐蔽性的要求越来越高，作为舰船的最主要的推进装置的螺旋桨的水动力性能和空泡性能一直是研究者的主要研究内容，也是造船界所密切关心的。由于快速性的要求，螺旋桨上不可避免的会产生空泡，易导致脉动力急剧增大，还会对船体造成腐蚀和噪声。因此，对螺旋桨的水动力性能和空泡性能的研究，从而为提高舰船的快速性尤为重要。本文主要用数值计算方法对水翼和螺旋桨的空泡性能预报进行了研究。编写了一套完整的计算二维水翼、三维水翼和螺旋桨的水动力性能和空泡性能的程序。 对于二维水翼、三维水翼和螺旋桨的空泡性能数值预报，本文采用了基于面元法的非线性理论的空泡模型。二维水翼的空泡面由两个边界问题决定，其一，已知空泡长度，空泡数未知，求空泡面和空泡数；其二，已知空泡数，空泡长度未知，求空泡面和空泡长度。基于这样的二维水翼的空泡问题，本文采用了混合迭代法，迭代至收敛后的空泡面既满足压力条件也满足条件法向速度为零。 对于三维水翼和螺旋桨额空泡性能数值预报，本文采用了基于面元法的空泡末端封闭模型及压力恢复模型，通过压力库塔迭代，直至空泡面收敛。运用动力学边界条件和运动学边界条件，根据已知的空泡数，进行空泡面迭代，直至收敛后的空泡面的末端空泡厚度的某一接近零的定值。 通过算例计算可知，本文所运用的方法能很好的预报水翼及螺旋桨的空泡性能。最后，还分析影响水翼及螺旋桨空泡的因素，以及具体变化情况。 |
| 作者： | 曹普孙 |
| 专业： | 流体力学 |
| 导师： | 黄胜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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