【摘要】：目前,對于混合式CRP(contra-rotating propeller)的數(shù)值研究大部分是基于黏流方法,這主要是由于混合式CRP組成構(gòu)件較多,運用勢流方法求解存在一定的困難.但勢流方法求解效率較高,在混合式CRP的設(shè)計方面,具有獨特的優(yōu)勢.為建立混合式CRP的高效數(shù)值分析方法,從而為混合式CRP的設(shè)計工作奠定基礎(chǔ),研究首先將混合式CRP分成前槳和吊艙推進器兩部分,以單個螺旋槳面元法和吊艙推進器整體面元法為基礎(chǔ),建立了混合式CRP的迭代面元法.隨后對混合式CRP的幾何結(jié)構(gòu)以及槳葉面元奇點強度的變化特點進行分析,提出了將混合式CRP各構(gòu)件進行整體計算的面元法,推導(dǎo)了整體面元法的計算公式.編譯完成迭代面元法以及整體面元法的計算程序,并對混合式CRP的敞水性能進行了計算分析,兩種面元法的計算結(jié)果與試驗值的對比表明;迭代面元法與整體面元法計算得到的推力、扭矩系數(shù)相對誤差均能控制在5%以內(nèi),但整體面元法的計算時間比迭代面元法節(jié)約1/3左右,同時整體面元法省去了迭代步驟,適宜于混合式CRP的設(shè)計.最后對研究中所建立的整體面元法的理論誤差進行了分析.
[Abstract]:At present, most of the numerical studies on hybrid CRP (contra-rotating propeller) are based on viscous flow method, which is mainly due to the large number of components composed of hybrid CRP, so it is difficult to solve the problem by using the potential flow method. But the potential flow method is more efficient and has unique advantages in the design of hybrid CRP. In order to establish an efficient numerical analysis method for hybrid CRP and lay a foundation for the design of hybrid CRP, the hybrid CRP is first divided into two parts: front propeller and podded propeller. Based on single propeller panel method and podded propeller integral panel method, an iterative panel method for hybrid CRP is established. Then, the geometric structure of the hybrid CRP and the variation characteristics of the singularity strength of the blade element are analyzed. The panel method for the integral calculation of the components of the hybrid CRP is proposed, and the calculation formula of the integral panel method is derived. The calculation program of iterative panel method and integral panel method is compiled and the open water performance of hybrid CRP is calculated and analyzed. The comparison between the calculated results of the two methods and the experimental results shows that; The relative error of torque coefficient can be controlled within 5% of the thrust obtained by the iterative and global panel methods. However, the calculation time of the integral panel method is about one third less than that of the iterative panel method, and the iteration step is omitted by the whole panel method. Suitable for the design of hybrid CRP. Finally, the theoretical error of the global panel method is analyzed.
【作者單位】： 海軍工程大學(xué)艦船工程系;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(51479207)
【分類號】：U661;U664.3

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本文編號：2407763