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导管螺旋桨水动力性能和船尾伴流场的CFD模拟
| 论文题名： | 导管螺旋桨水动力性能和船尾伴流场的CFD模拟 |
| 关键词： | 导管螺旋桨;船尾伴流;CFD模拟;水动力性能 |
| 摘要： | 导管螺旋桨作为一种特种推进器,与普通螺旋桨相比在重载荷工况下导管螺旋桨具有效率高,推力大,振动小等一系列优点,深受国内外船舶科研者的青睐。导管螺旋桨的理论研究是在势流范围,采用升力面和面元法及升力面和面元法耦合的方法对导管螺旋桨的定常水动力性能已进行了大量研究;采用升力面涡格法和非定常面元法耦合计算导管螺旋桨的非定常也取得了很大的进展。 为了克服势流理论模型的局限性,同时近年来随着CFD方法的发展和计算流体力学商用软件不断完善,CFD计算软件在船舶流体力学领域得到越来越广泛的应用。本文采用PRO/ENGINEER、GAMBIT和FLUENT商用软件对常规螺旋桨、导管螺旋桨及12缆物探船分别进行网格划分及数值模拟。主要完成的研究工作如下:1)对DTMB P4119螺旋桨和19A导管+Ka4-70导管螺旋桨进行了三维建模,选取适当的计算模式,对螺旋桨的三维粘性流场进行数值模拟计算,得到螺旋桨的敞水性能,与试验结果比较,证明计算模型的可靠性。2)对一物探船裸船体和带附体标称伴流场进行了数值模拟,比较了不同航速下船后标称伴流场的变化情况,着重分析了船后附体轴支架和尾翼对船后标称伴流场的影响,和带附体物探船模型实验进了对比,轴向伴流的轴向变化趋势和实验结果吻合,大小和实验结果也接近。计算结果与试验结果的对比表明本文采用的数值方法可以用于螺旋桨和船舶的水动力性能的模拟计算和预测,且能获得常规方法无法得到的流场流态、速度、压力分布等,这必将减少试验的工作量,提高工作效率。 |
| 作者： | 赵强 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 毛筱菲 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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