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喷水推进器进水管内粘性流三维数值模拟
| 论文题名： | 喷水推进器进水管内粘性流三维数值模拟 |
| 关键词： | Fluent;喷水推进;进水管;速比;边界层;斜坡;唇部 |
| 摘要： | 从1661年由英国人图古德和海斯发明了喷水推进技术装置,至今已有354年,它的历史和螺旋桨推进装置一样悠久.但是由于一些技术不过关,如低损失、无空化进口管道系统,高效率和大功能转换能力的推进泵,船、机、泵的有机配合,水动力性能极佳的导航操纵装置等技术没得到解决,因此喷水推进器的发展比较缓慢.本文的研究的目的是为研制低损失、无空化进口管道系统而提供依据和建议.将现代信息技术融入传统设计是现代产品设计的趋势.本文运用CFD软件——FLUENT对喷水推进器进水管进行了三维数值模拟,获得了喷水推进器进水管内许多重要流动细节、规律及其性能参数,并针对影响喷水推进器进水管系统效率的主要几何参数、速比、边界层流的摄入等因素进行了对比模拟.本文从开始探索如何建立模型,如何使用FLUENT软件计算,以及对粘性流中的脉动相如何处理到最后确定模拟方法,选择两个进水管形状进行模拟,共计算了582个算例.通过和国内外研究资料相比较,确定模拟方法正确的基础上,挑选了其中64个算例来进行说明.在对这64个算例计算结果进行详细分析的基础上,得出以下几点结论:1、速比是进水管内流场的主要影响因素,一般来说当速比在1.0附近时,进水管系统效率最好,因此设计时应使速比尽量小于1.0.2、叶轮前的流场比弯管处流场均匀.进水管设计时,应在叶轮前有一水平段.水平段越长,因二次流引起的流场不均匀性越可被削弱.3、斜坡坡角在不影响其它性能时越小越好,若能使斜坡始点与船底接触处曲率梯度为零最好.为了避免激流的出现,进水管制造时,应尽量使曲率连续.4、边界层流的摄入对流场的影响比较复杂,使斜坡处压力升高,但却使唇部压力降低,对于不同形状的进水管,边界层流的摄入影响是有差别的 |
| 作者： | 汤苏林 |
| 专业： | 流体力学 |
| 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： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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