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升力面理论预报对转桨的水动力性能
| 论文题名： | 升力面理论预报对转桨的水动力性能 |
| 关键词： | 船舶推进;对转螺旋桨;升力面理论;准定常性能;干扰速度;水动力性能 |
| 摘要： | 近年来，提高船舶推进效率，节省燃料消耗和减少船舶震动已成为船舶设计工作者面临的重大任务。国内外对特种推进器在这方面的作用十分重视，并在船舶推进中采取了很多措施，创造了不少新的推进形式，理论上也逐渐开始完善起来。对转螺旋桨作为特种推进器中的一种，其表现出来的较高的推进效率和较好的节能效果并达到扭矩平衡一直受到各国科研工作者的青睐。因此运用理论计算方法对对转螺旋桨的水动力性能进行预报，对于提高船舶推进效率，节省燃料消耗和减少船舶震动等方面有着重要的意义。所以，研究如何更能准确地预报对转螺旋桨水动力性能更为重要。 本文采用升力面理论来预报均匀来流下对转螺旋桨定常的水动力性能，运用涡格理论来计算桨叶上载荷，不考虑桨毂的影响，其尾涡几何采用的是经典尾涡模型。对转螺旋桨属于组合推进器的一种，其水动力的计算是非常复杂的，必须要计算各个部件之间的干扰速度，本文通过计算尾涡干扰速度和附着涡干扰速度在一个周期内的周向平均值用以预报对转螺旋桨水动力的定常性能。为使水动力预报的结果更为合理，本文采用迭代计算的收敛来分别确定前桨和后桨各自的载荷，即在计算一个桨时，将另一个桨对该桨干扰速度加上该桨的来流速度来作为该桨新的来流，一直迭代计算到收敛。通过该方法计算了对转螺旋桨的推力和转矩，并与实验值进行了比较和分析，其结果令人满意。 为了提高计算精度，本文又对对转螺旋桨进行了准定常性能预报。运用该方法计算时，其几何离散，尾涡模型都与预报定常性能时相同，不同之处在于，在一个计算周期内，随着两桨桨叶相对位置的变化，算出这些位置处的干扰速度，并计算两桨在这些位置的推力和转矩。采用这种方法预报对转螺旋桨可以确定其在一个计算周期内各个位置推力和转矩的变化规律，其计算结果还是令人满意的。 本论文的研究为预报对转螺旋桨的非定常性能打下了一定的基础，对计算其他特种推进器有一定的实际意义。 |
| 作者： | 张元坤 |
| 专业： | 流体力学 |
| 导师： | 谭廷寿 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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