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螺旋桨与舵附推力鳍相互干扰水动力性能数值计算
| 论文题名： | 螺旋桨与舵附推力鳍相互干扰水动力性能数值计算 |
| 关键词： | 面元法;螺旋桨;舵附推力鳍;三维舵;水动力性能 |
| 摘要： | 本文采用面元法理论以及计算流体力学软件FLUENT对螺旋桨与舵附推力鳍组合体系统进行了理论计算。对影响推力鳍助推效率的主要参数进行了比较系统、全面的变尺度研究。本论文的主要内容包括以下几个方面： 采用面元法计算了三维舵的水动力性能。针对三维舵存在的端部梢涡及其尾涡卷起的现象，提出了一种新的考虑端部梢涡卷起的三维短翼理论计算模型。由端部及尾涡面上的运动学边界条件来确定端部梢涡及涡面卷曲形状。对各组不同展弦比敞水舵水动力性能进行了数值计算，并与试验结果进行了比较。 采用面元法理论计算定常与非定常螺旋桨水动力性能。在螺旋桨非定常水动力性能的计算中，船体对螺旋桨的影响以桨盘面处的非均匀伴流来模拟。计算结果与试验结果进行了比较，表明理论计算方法的可靠性。计算了螺旋桨在旋转一周过程中表面压力分布以及某一片桨叶的推力变化情况。 采用面元法计算了非均匀流中螺旋桨与舵附推力鳍的非定常干扰问题，计算了螺旋桨在旋转一周内推力鳍的助推效率的变化。分析了加装舵附推力鳍之后螺旋桨水动力性能的变化。分析了不同螺旋桨尾涡模型对舵附推力鳍水动力性能的影响。引入了特殊的剖面形状－鱼形鳍在推力鳍上进行计算。对影响推力鳍助推性能的几个主要参数进行了变尺度研究。 对于螺旋桨、舵附推力鳍组合体系统进行仿真计算。采用计算流体力学软件FLUENT计算某型螺旋桨不同进数系数下的推力系数、转矩系数、螺旋桨表面压力分布、速度分布以及桨后舵附推力鳍的推力效率变化情况等。计算了在舵的两侧加装不同数目的推力鳍之后螺旋桨．舵附推力鳍整个系统的推力效率的变化。计算了不同数目的推力鳍助推效率随着安装角的变化。 |
| 作者： | 郭春雨 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 黄胜 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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