發(fā)布時(shí)間：2017-10-21 07:47

  本文關(guān)鍵詞：基于Fluent的槳—舵—轂帽鰭水動(dòng)力性能研究

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【摘要】：隨著國(guó)際石油價(jià)格上漲、環(huán)境問(wèn)題日益突出,全球都在提倡節(jié)能減排技術(shù)。船舶航運(yùn)業(yè)消耗的能源占比較重,提高船舶的節(jié)能效率是我國(guó)船舶業(yè)的重點(diǎn)。螺旋槳是為船舶提供動(dòng)力的裝置,船舶在航行中螺旋槳的推進(jìn)效率不僅與自身參數(shù)相關(guān),還會(huì)受槳后舵、船體等其他裝置的影響。首先,利用Fluent軟件計(jì)算DTMB P4119槳在不同進(jìn)速系數(shù)下的敞水性能,根據(jù)數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果,將其與試驗(yàn)值結(jié)果進(jìn)行誤差計(jì)算,兩者誤差滿(mǎn)足精度要求,因此驗(yàn)證了Fluent軟件計(jì)算螺旋槳水動(dòng)力性能的可行性。其次,建立槳-舵系統(tǒng)模型,利用Fluent軟件在不同的進(jìn)速系數(shù)下進(jìn)行一系列的數(shù)值模擬計(jì)算,通過(guò)與敞水槳模型計(jì)算結(jié)果對(duì)比,槳-舵模型的效率增益最大為2.5851%,從而說(shuō)明舵在船舶建造初期也可以作為一種較好的節(jié)能裝置。最后,建立槳-舵-鰭模型,通過(guò)對(duì)轂帽鰭直徑、安裝角、軸向位置三種不同參數(shù)下模型進(jìn)行數(shù)值模擬,確定出在有舵影響情況下的轂帽鰭最佳參數(shù),確定出的最佳參數(shù)與無(wú)舵影響下的轂帽鰭最佳參數(shù)一致。最終建立最佳參數(shù)下的槳-舵-鰭模型,與敞水槳相比效率增益最大為3.7833%,與加鰭槳相比效率增益最大為2.4766%。
【關(guān)鍵詞】：Fluent 螺旋槳轂帽鰭 舵 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：U664.33
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 論文的研究目的與意義8-9
• 1.2 轂帽鰭的研究進(jìn)展與現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 轂帽鰭的發(fā)展歷程9-11
• 1.2.2 轂帽鰭研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 考慮舵影響的轂帽鰭節(jié)能效果研究情況12
• 1.3 本文主要工作12-14
• 2 CFD軟件及計(jì)算模型及介紹14-22
• 2.1 Gambit軟件介紹14-15
• 2.1.1 Gambit軟件的主要特點(diǎn)14
• 2.1.2 Gambit軟件使用流程14-15
• 2.2 Fluent軟件介紹15-16
• 2.2.1 Fluent軟件基本組成15
• 2.2.2 Fluent軟件的求解流程15-16
• 2.3 船舶流體力學(xué)基本控制方程16-17
• 2.3.1 質(zhì)量守恒方程(連續(xù)性方程)16-17
• 2.3.2 動(dòng)量守恒方程(N-S方程)17
• 2.4 湍流模型17-20
• 2.5 MRF模型介紹20-21
• 2.6 本章小結(jié)21-22
• 3 數(shù)值模擬DTMB P4119槳敞水性能可靠性驗(yàn)證22-31
• 3.1 控制方程22
• 3.2 湍流模型22-23
• 3.3 螺旋槳建模23-26
• 3.3.1 槳葉模型建立23-25
• 3.3.2 槳轂?zāi)Ｐ徒?/span>25-26
• 3.3.3 螺旋槳模型建立26
• 3.4 計(jì)算域的選取26-27
• 3.5 網(wǎng)格劃分27-28
• 3.6 邊界條件設(shè)置與求解參數(shù)設(shè)置28
• 3.7 計(jì)算結(jié)果分析28-30
• 3.8 本章小結(jié)30-31
• 4 槳-舵系統(tǒng)的水動(dòng)力性能分析31-46
• 4.1 概述31
• 4.2 槳舵干擾發(fā)展的研究31
• 4.3 槳-舵模型以及計(jì)算域建立31-33
• 4.4 槳-舵模型網(wǎng)格劃分以及邊界條件設(shè)置33-34
• 4.5 槳-舵系統(tǒng)水動(dòng)力性能計(jì)算結(jié)果分析34-45
• 4.5.1 數(shù)值結(jié)果分析34-36
• 4.5.2 壓強(qiáng)云圖分析36-45
• 4.6 本章小結(jié)45-46
• 5 槳-舵-鰭系統(tǒng)水動(dòng)力性能分析46-61
• 5.1 概述46
• 5.2 槳-舵-鰭系統(tǒng)模型建立46-47
• 5.3 槳舵干擾下的轂帽鰭參數(shù)選取47-55
• 5.3.1 轂帽鰭直徑對(duì)推進(jìn)效率的影響47-51
• 5.3.2 轂帽鰭安裝角對(duì)推進(jìn)效率的影響51-54
• 5.3.3 轂帽鰭軸向位置對(duì)推進(jìn)效率的影響54-55
• 5.4 最佳設(shè)計(jì)參數(shù)下轂帽鰭節(jié)能效果55-60
• 5.4.1 無(wú)舵情況下轂帽鰭節(jié)能效果56-57
• 5.4.2 有舵情況下轂帽鰭節(jié)能效果57-59
• 5.4.3 尾渦云圖分析59-60
• 5.5 本章小結(jié)60-61
• 6 總結(jié)與展望61-62
• 參考文獻(xiàn)62-64
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況64-65
• 致謝65-66

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 徐夢(mèng)雨;紀(jì)卓尚;管官;;螺旋槳轂帽鰭參數(shù)定量設(shè)定的優(yōu)化匹配研究[J];船舶工程;2014年S1期

2 王超;常欣;黃勝;鄭建成;;影響槳轂帽鰭助推效率的主要參數(shù)[J];海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào);2010年04期

3 胡志安,周漢仁;螺旋槳轂帽鰭性能計(jì)算與形狀決定[J];水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展(A輯);1991年03期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 王貴彪;拖網(wǎng)漁船導(dǎo)管槳—舵干擾的水動(dòng)力性能研究[D];浙江海洋學(xué)院;2013年

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本文編號(hào)：1072133