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螺旋桨水动力、空泡和噪声性能预报方法研究
| 论文题名： | 螺旋桨水动力、空泡和噪声性能预报方法研究 |
| 关键词： | 螺旋桨;动力性能;空泡;噪声性能;数值仿真 |
| 摘要： | 螺旋桨及其衍生出来的特种推进器是现代舰船最常用的推进装置。其性能对舰船的快速性具有至关重要的影响,同时螺旋桨诱导的船体振动、空泡及噪声等对舰船结构强度、隐身性能、螺旋桨结构强度、水动力性能均有很大影响,至今仍然受到众多研究者的关注。 本文首先针对目前螺旋桨相关水动力性能的国内外研究现状,总结了建立螺旋桨三维模型及网格划分的方法,并简要介绍了用于求解螺旋桨流场N-S方程的MRF方法和动网格技术的理论基础和适用范围。同时,依据本文的研究内容给出了文中使用到的湍流模型、空泡模型及噪声模型。 由于FLUENT软件集成了目前国内外使用较为成熟的湍流模型、空泡模型及噪声模块,而且不同模型可以同时使用,用于螺旋桨空泡及辐射噪声的数值计算,且易于上手操作。本文基于FLUENT软件平台首先对DTMB4119螺旋桨敞水性能的计算进行网格独立性验证及不确定度分析。并基于上述网格尺度要求及计算方法对不同侧斜螺旋桨正车、倒车以及紧急倒车时的水动力性能进行计算,给出侧斜对螺旋桨敞水性能的影响。同时通过定性分析艇后螺旋桨非定常力和辐射噪声特性是否与现有研究结论相符来验证本文所使用数值仿真方法的准确性。螺旋桨片空泡的数值仿真则依据网上公开模型试验数据进行,分析均匀来流时不同进速系数及不同空泡数的螺旋桨推力崩溃性能及片空泡形状、位置、大小是否与模型试验结果相符。 本文对螺旋桨水动力性能、空泡及噪声的数值仿真获得了较好效果,结果与模型试验吻合,验证了所使用数值仿真方法的准确性,螺旋桨水动力性能计算具有工程实用的价值。 |
| 作者： | 王国栋 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 张志国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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