本文選題：螺旋槳設(shè)計(jì) + 水動(dòng)力性能預(yù)報(bào)��； 參考：《大連海事大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：作為船舶的主要推進(jìn)裝置,螺旋槳與船舶的經(jīng)濟(jì)性與安全性密切相關(guān),其設(shè)計(jì)和性能計(jì)算一直是流體力學(xué)領(lǐng)域中非常重要的課題。螺旋槳運(yùn)行過程中,由于水動(dòng)力載荷的影響會(huì)引起螺旋槳槳葉的變形,而槳葉的變形效應(yīng)會(huì)影響螺旋槳的工作性能,而CFD數(shù)值模擬無法全面考慮其影響,因此更接近物理現(xiàn)象本身的流固耦合方法已成為螺旋槳設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的問題。本文首先通過圖譜法進(jìn)行螺旋槳設(shè)計(jì),之后采用計(jì)算流體力學(xué)方法(CFD)分析計(jì)算設(shè)計(jì)槳的水動(dòng)力性能,最后運(yùn)用流固耦合方法得到螺旋槳槳葉變形及等效應(yīng)力,具體內(nèi)容如下：(1)用螺旋槳設(shè)計(jì)軟件分別設(shè)計(jì)出了一型B4-55與B4-85的螺旋槳,使船舶推進(jìn)系統(tǒng)的核心問題得到快捷、準(zhǔn)確的解決。(2)合理密布關(guān)鍵區(qū)域尤其是槳葉上的網(wǎng)格,采用邊界層網(wǎng)格技術(shù),保證較高的網(wǎng)格精度,以確保敞水計(jì)算中獲得精確的結(jié)果。(3)借助三維CAD軟件生成螺旋槳幾何模型,運(yùn)用CFD方法,對(duì)螺旋槳周圍流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬,獲得設(shè)計(jì)槳的水動(dòng)力性能,由此繪出螺旋槳的敞水特性曲線,對(duì)螺旋槳流場(chǎng)的流線、速度矢量及壓力分布規(guī)律等流動(dòng)特性進(jìn)行分析。(4)在Workbench下,對(duì)螺旋槳進(jìn)行穩(wěn)態(tài)流固耦合分析。在不同進(jìn)速系數(shù)下,求解設(shè)計(jì)槳槳葉變形與等效應(yīng)力分布；分析不同材料下槳葉變形與等效應(yīng)力的變化規(guī)律,其結(jié)果可為工程應(yīng)用和理論研究提供參考。
[Abstract]:As the main propulsion device of the ship, the propeller is closely related to the economy and safety of the ship. Its design and performance calculation have always been a very important subject in the field of hydrodynamics. In the process of propeller operation, the effect of hydrodynamic load will cause the deformation of propeller blade, and the deformation effect of propeller blade will affect the performance of propeller, but CFD numerical simulation can not fully consider its influence. Therefore, the fluid-solid coupling method, which is closer to the physical phenomenon itself, has become a problem to be considered in the design of propeller. In this paper, firstly, the propeller design is carried out by the map method, then the hydrodynamic performance of the designed propeller is analyzed by the computational fluid dynamics (CFD) method. Finally, the deformation and equivalent stress of the propeller blade are obtained by using the fluid-solid coupling method. The specific contents are as follows: 1) the propellers of a type B4-55 and B4-85 are designed by using the propeller design software, respectively, so that the core problems of the ship's propulsion system can be solved quickly and accurately. The boundary layer mesh technology is used to ensure high mesh accuracy to ensure accurate results in open water calculation. The geometric model of propeller is generated by using 3D CAD software. The flow field around the propeller is simulated numerically by using CFD method. The hydrodynamic performance of the designed propeller is obtained, and the open water characteristic curve of the propeller is plotted. The flow characteristics of the propeller flow field, such as the flow line, velocity vector and pressure distribution, are analyzed. 4) the steady state fluid-solid coupling analysis of the propeller is carried out under Workbench. The deformation and equivalent stress distribution of the design propeller blade are solved under different advancing coefficients, and the variation law of the blade deformation and equivalent stress under different materials is analyzed. The results can provide a reference for engineering application and theoretical research.
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U661;U664.33

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本文編號(hào)：1958532