本文關(guān)鍵詞：某散貨船推進裝置設(shè)計與優(yōu)化

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【摘要】：由于全球的能源緊缺和環(huán)境污染日益嚴重,“低碳經(jīng)濟”已經(jīng)成為各個國家的熱點。以綠色船舶為基礎(chǔ)的船舶設(shè)計和船舶建造等概念已經(jīng)收到了船舶界的重視。在推進裝置的設(shè)計方面,螺旋槳的改進設(shè)計可以提高推進效率,減小推進裝置的耗油量。應(yīng)用CFD模擬的方法,既可以節(jié)約成本,也縮短了產(chǎn)品的開發(fā)周期。本文以某雙殼體散貨船的螺旋槳為研究對象,具體研究了以下幾方面內(nèi)容:1、應(yīng)用Fluent對螺旋槳的敞水性能進行了模擬和分析,首先應(yīng)用UG對螺旋槳進行三維建模,對螺旋槳模型進行兩種不同方式網(wǎng)格劃分即分區(qū)混合網(wǎng)格和非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,分別導(dǎo)入Fluent進行計算,計算結(jié)果和敞水試驗進行對比發(fā)現(xiàn)分區(qū)混合網(wǎng)格誤差為5.7%,小于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,得到分區(qū)混合網(wǎng)格為較優(yōu)方案的結(jié)論。2、本文對該船的螺旋槳在無錫702研究所的拖曳水池螺旋槳進行敞水試驗,控制轉(zhuǎn)速不變改變進速進行多次試驗得到該螺旋槳的敞水曲線和敞水性能數(shù)據(jù)。3、對螺旋槳的幾何參數(shù)進行修改,并用CFD方法對優(yōu)化結(jié)果進行驗證看是否符合優(yōu)化要求,并利用船機槳匹配軟件HydroComp計算船舶的阻力特性,驗證了優(yōu)化后的螺旋槳滿足推力要求,在推力方面提升了5.2%,轉(zhuǎn)矩方面提升了5.5%,螺旋槳效率提高了1.3%。
【關(guān)鍵詞】：散貨船 CFD模擬計算 螺旋槳優(yōu)化 分區(qū)混合網(wǎng)格 敞水試驗
【學位授予單位】：江蘇科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U674.134
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 課題背景8-9
• 1.2 螺旋槳研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 螺旋槳設(shè)計方法9-10
• 1.2.2 螺旋槳敞水試驗簡述10
• 1.2.3 螺旋槳數(shù)值模擬計算簡述10-11
• 1.2.4 螺旋槳的優(yōu)化11-12
• 1.3 本文研究內(nèi)容12-14
• 第2章 數(shù)值模擬方法和模型理論14-24
• 2.1 流動控制方程14-15
• 2.1.1 質(zhì)量守恒方程14
• 2.1.2 動量守恒方程14-15
• 2.2 湍流模型15-20
• 2.2.1 湍流模型的種類15-16
• 2.2.2 雷諾平均N-S方程16-17
• 2.2.3 常用湍流模型17-20
• 2.3 數(shù)值計算方法20-21
• 2.3.1 壓力修正法20-21
• 2.3.2 SIMPLE算法21
• 2.4 CFD軟件簡介21-23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 第3章 螺旋槳的設(shè)計和水動力分析24-44
• 3.1 螺旋槳的三維建模24-28
• 3.2 計算域的設(shè)定28-29
• 3.3 網(wǎng)格的劃分和生成29-34
• 3.3.1 網(wǎng)格類型29-32
• 3.3.2 網(wǎng)格的劃分32-34
• 3.4 邊界條件34-37
• 3.4.1 邊界條件的分類34-36
• 3.4.2 MRF模型36-37
• 3.4.3 邊界條件的設(shè)定37
• 3.5 Fluent的計算37-41
• 3.6 本章小結(jié)41-44
• 第4章 螺旋槳敞水性能計算分析和對比44-56
• 4.1 螺旋槳敞水試驗44-51
• 4.1.1 敞水試驗的原理44-47
• 4.1.2 敞水水池和試驗設(shè)備47-50
• 4.1.3 試驗過程50
• 4.1.4 實驗數(shù)據(jù)分析和處理50-51
• 4.2 CFD計算和敞水試驗對比51-53
• 4.3 單通道模擬的可行性驗證53-55
• 4.4 誤差原因分析55
• 4.5 本章小結(jié)55-56
• 第5章 不同螺旋槳效率對比與分析56-68
• 5.1 槳葉參數(shù)的優(yōu)化56-59
• 5.1.1 槳葉幾何參數(shù)對螺旋槳性能的影響56-59
• 5.1.2 槳葉參數(shù)結(jié)合CFD方法的研究59
• 5.2 實際算例分析59-64
• 5.2.1 船舶阻力曲線計算60-63
• 5.2.2 螺距優(yōu)化模擬對比分析63-64
• 5.3 基于油耗的螺旋槳對比64-66
• 5.4 本章小結(jié)66-68
• 第6章 結(jié)論和展望68-70
• 6.1 結(jié)論68
• 6.2 展望68-70
• 參考文獻70-73
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文73-74
• 致謝74

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳尚;螺旋槳設(shè)計中的負荷分析[J];廣東造船;1994年04期

2 王興權(quán)，，蕭衍芬;一種螺旋槳設(shè)計方法[J];水運科技情報;1996年01期

3 季良;在外磁場旋轉(zhuǎn)的螺旋槳產(chǎn)生的磁信號[J];水雷戰(zhàn)與艦船防護;2003年02期

4 張平;楊輝;;常規(guī)螺旋槳設(shè)計要點分析[J];江蘇船舶;2006年03期

5 孫紅星;陳奕宏;李亞;高麗瑾;;模型螺旋槳唱音消除方法的試驗研究[J];船舶力學;2008年05期

6 肖冰;范中洲;石愛國;吳明;;螺旋槳多種工況敞水性能數(shù)值預(yù)報[J];大連海事大學學報;2010年03期

7 張帥;朱錫;孫海濤;熊鷹;侯海量;;船用復(fù)合材料螺旋槳研究進展[J];力學進展;2012年05期

8 范濂源;陳東光;;高恩氏闊葉型螺旋槳設(shè)計圖[J];中國造船;1957年01期

9 張濟猛;;切割螺旋槳葉片邊緣來調(diào)整負荷的方法[J];船舶工程;1981年03期

10 沈國鑒,沈行龍;軸向圓筒內(nèi)對稱葉剖面螺旋槳系列的模型試驗研究[J];中國造船;1982年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 胡平;郭永崧;楊波;陳曉瑩;;集裝箱船螺旋槳設(shè)計探討[A];第十八屆全國水動力學研討會文集[C];2004年

2 常博博;劉廣榮;毛寧;;螺旋槳電子控制器硬件在回路仿真技術(shù)研究[A];第十五屆中國科協(xié)年會第13分會場：航空發(fā)動機設(shè)計、制造與應(yīng)用技術(shù)研討會論文集[C];2013年

3 周建剛;葉金銘;熊鷹;;螺旋槳誘導(dǎo)的平板脈動壓力預(yù)報[A];2004年船舶水動力學學術(shù)會議論文集[C];2004年

4 華漢金;蔡榮泉;;反彎扭葉片在螺旋槳減振降噪中的機理研究[A];2004年船舶水動力學學術(shù)會議論文集[C];2004年

5 孫群;沈興榮;;螺旋槳參數(shù)對空泡性能的影響研究[A];第九屆全國水動力學學術(shù)會議暨第二十二屆全國水動力學研討會論文集[C];2009年

6 魏以邁;徐艷姣;;螺旋槳水動力效率與噪聲的優(yōu)化方法[A];第十六屆全國水動力學研討會文集[C];2002年

7 沈海龍;鄭豐勇;蘇玉民;;基于滑動網(wǎng)格技術(shù)的船體和螺旋槳非定常干擾研究[A];第十四屆中國海洋（岸）工程學術(shù)討論會論文集（上冊）[C];2009年

8 伍銳;季盛;沈浩;郭永崧;陳洋;;螺旋槳誘導(dǎo)的船體表面脈動壓力預(yù)報的試驗研究[A];七屆更迭 三十回眸——第七屆船舶力學學術(shù)委員會全體會議論文集[C];2010年

9 陳奕宏;馬琳;施小勇;王建芳;劉竹青;;基于小波分析的螺旋槳空泡噪聲分析[A];全國第五屆信號和智能信息處理與應(yīng)用學術(shù)會議�？�(第一冊)[C];2011年

10 丁舉;陳紅梅;;大型LNG船螺旋槳水動力性能試驗研究[A];七屆更迭 三十回眸——第七屆船舶力學學術(shù)委員會全體會議論文集[C];2010年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 通訊員 唐永進;七○二所螺旋槳設(shè)計獨樹一幟[N];中國船舶報;2004年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 沈志榮;船槳舵相互作用的重疊網(wǎng)格技術(shù)數(shù)值方法研究[D];上海交通大學;2014年

2 洪毅;高性能復(fù)合材料螺旋槳的結(jié)構(gòu)設(shè)計及水彈性優(yōu)化[D];哈爾濱工業(yè)大學;2011年

3 譚廷壽;非均勻流場中螺旋槳性能預(yù)報和理論設(shè)計研究[D];武漢理工大學;2003年

4 沈海龍;船體與節(jié)能附體及螺旋槳的非定常干擾研究[D];哈爾濱工程大學;2009年

5 王超;螺旋槳水動力性能、空泡及噪聲性能的數(shù)值預(yù)報研究[D];哈爾濱工程大學;2010年

6 胡健;螺旋槳空泡性能及低噪聲螺旋槳設(shè)計研究[D];哈爾濱工程大學;2006年

7 胡安康;滬東（HD）型船舶螺旋槳的研究與開發(fā)[D];哈爾濱工程大學;2002年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王瑩;船用調(diào)距槳推進性能分析[D];集美大學;2015年

2 劉祥鑫;雙槳擾動對螺旋槳激振力的影響研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2016年

3 馬丹萍;基于SBD理論的螺旋槳水動性能設(shè)計新方法研究[D];中國艦船研究院;2016年

4 宋光照;基于LES的螺旋槳寬帶噪聲數(shù)值預(yù)報方法研究[D];中國艦船研究院;2016年

5 張力;某散貨船推進裝置設(shè)計與優(yōu)化[D];江蘇科技大學;2016年

6 蘆志明;涵道螺旋槳飛行器總體設(shè)計[D];南京航空航天大學;2016年

7 鞠磊;船后螺旋槳非定�？栈阅苎芯縖D];哈爾濱工程大學;2012年

8 夏鵬鵬;低噪聲螺旋槳設(shè)計策略研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2014年

9 王歡;地下溶洞探測器運載裝置推進螺旋槳研究[D];太原理工大學;2014年

10 陳凡龍;基于智能材料的可變形螺旋槳的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

本文編號：1037007