本文關(guān)鍵詞：船舶螺旋槳變參數(shù)水動(dòng)力性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：螺旋槳是目前使用最廣泛的船舶推進(jìn)器�？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展使得船舶逐步走向高速化、大型化,船舶主機(jī)功率的增加,對(duì)船舶螺旋槳性能提出了更高的要求。在螺旋槳設(shè)計(jì)階段應(yīng)充分考慮效率、空泡、振動(dòng)和強(qiáng)度等方面的性能要求,從而得到滿足要求且性能優(yōu)良的船用螺旋槳。 在早期的螺旋槳性能理論研究中,依次出現(xiàn)過(guò)升力線理論、升力面理論和面元法。這些理論都是基于不考慮粘性作用的勢(shì)流理論方法。而隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,CFD方法以其快速精確等優(yōu)點(diǎn)逐漸成為螺旋槳水動(dòng)力性能預(yù)報(bào)的一種新興的理論方法。論文就是基于CFD方法借助商業(yè)軟件Fluent對(duì)船用螺旋槳在參數(shù)變化下的水動(dòng)力性能進(jìn)行了分析研究。 首先,對(duì)某油船的四葉中側(cè)斜螺旋槳進(jìn)行了數(shù)值模擬,獲得了螺旋槳不同進(jìn)速系數(shù)下的推力系數(shù)、轉(zhuǎn)矩系數(shù)和敞水效率,通過(guò)將計(jì)算值與試驗(yàn)值比較,驗(yàn)證了CFD方法預(yù)報(bào)螺旋槳敞水性能的可靠性。同時(shí),研究了不同湍流模型對(duì)預(yù)報(bào)精度的影響,從計(jì)算的經(jīng)濟(jì)性和計(jì)算精度雙重角度考慮,RNG k-ε湍流模型更適合螺旋槳敞水性能的工程預(yù)報(bào)。 其次,通過(guò)改變母型槳相關(guān)參數(shù)獲得的一系列新螺旋槳,分別研究了螺旋槳的縱斜、螺距以及葉切面拱度的變化對(duì)于水動(dòng)力性能的影響,研究發(fā)現(xiàn),縱斜角度的變化對(duì)于螺旋槳的水動(dòng)力性能影響甚微,螺旋槳的推力、轉(zhuǎn)矩隨螺距和拱度的增大而增大。這一系列規(guī)律將為螺旋槳的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供重要的指導(dǎo)方向。 最后,自行設(shè)計(jì)了六葉大側(cè)斜螺旋槳,對(duì)其進(jìn)行了水動(dòng)力性能分析以及有限元應(yīng)力分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)其推力、轉(zhuǎn)矩較母型槳增大,敞水效率有所降低,而槳葉的強(qiáng)度還不滿足要求,需要進(jìn)行槳葉厚度加強(qiáng)。同時(shí),研究了不同側(cè)斜分布下螺旋槳的水動(dòng)力性能,得到了側(cè)斜參數(shù)的變化對(duì)于螺旋槳的推力、轉(zhuǎn)矩以及敞水效率影響規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】：螺旋槳 變參數(shù) CFD方法 水動(dòng)力性能 強(qiáng)度
【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】：2012
【分類號(hào)】：U664.33
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 研究的背景及意義9-10
• 1.2 螺旋槳理論方法的研究進(jìn)展10-11
• 1.2.1 升力線理論10
• 1.2.2 升力面理論10-11
• 1.2.3 面元法11
• 1.3 螺旋槳數(shù)值計(jì)算方法的研究進(jìn)展11-12
• 1.4 論文的主要工作12-14
• 第二章 計(jì)算流體力學(xué)基本原理14-28
• 2.1 流動(dòng)控制方程14
• 2.2 湍流的數(shù)值模擬方法14-19
• 2.2.1 湍流的基本方程14-15
• 2.2.2 湍流模型15-19
• 2.3 邊界條件19
• 2.4 數(shù)值離散方法19-24
• 2.4.1 有限體積法(FVM)20-21
• 2.4.2 離散方程中對(duì)流項(xiàng)差分格式21-24
• 2.5 離散方程的求解24-26
• 2.6 本章小結(jié)26-28
• 第三章 基于CFD方法的螺旋槳敞水性能預(yù)報(bào)28-42
• 3.1 螺旋槳計(jì)算模型的建立28-32
• 3.1.1 幾何模型的建立28-30
• 3.1.2 流場(chǎng)域的建立30
• 3.1.3 網(wǎng)格劃分30-31
• 3.1.4 邊界條件的設(shè)置31-32
• 3.1.5 Fluent計(jì)算參數(shù)的設(shè)置32
• 3.2 數(shù)值計(jì)算結(jié)果與分析32-38
• 3.2.1 敞水性能計(jì)算結(jié)果及驗(yàn)證32-34
• 3.2.2 螺旋槳壓力特性34-38
• 3.3 不同湍流模型對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響38-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 第四章 螺旋槳參數(shù)變化對(duì)水動(dòng)力性能的影響研究42-58
• 4.1 螺旋槳縱斜42-47
• 4.1.1 基本思路42-43
• 4.1.2 計(jì)算結(jié)果與分析43-47
• 4.2 螺旋槳螺距47-51
• 4.2.1 基本思路47-48
• 4.2.2 計(jì)算結(jié)果與分析48-51
• 4.3 螺旋槳葉切面拱度51-57
• 4.3.1 基本思路51-52
• 4.3.2 計(jì)算結(jié)果與分析52-57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 第五章 大側(cè)斜螺旋槳性能研究及強(qiáng)度校核58-71
• 5.1 大側(cè)斜槳設(shè)計(jì)思路58
• 5.2 大側(cè)斜槳敞水性能計(jì)算58-63
• 5.2.1 CFD計(jì)算模型58-60
• 5.2.2 計(jì)算結(jié)果與分析60-63
• 5.3 大側(cè)斜槳槳葉應(yīng)力分析63-67
• 5.3.1 有限元計(jì)算模型64-65
• 5.3.2 計(jì)算結(jié)果與分析65-67
• 5.4 側(cè)斜分布對(duì)大側(cè)斜槳水動(dòng)力性能影響分析67-70
• 5.5 本章小結(jié)70-71
• 結(jié)論與展望71-73
• 參考文獻(xiàn)73-76
• 致謝76-77

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王玉華;大側(cè)斜螺旋槳強(qiáng)度研究[J];船舶力學(xué);1998年02期

2 譚廷壽;螺旋槳面元法數(shù)值庫(kù)塔條件的改進(jìn)[J];船舶力學(xué);2000年02期

3 蔡榮泉;陳鳳明;馮學(xué)梅;;使用Fluent軟件的螺旋槳敞水性能計(jì)算分析[J];船舶力學(xué);2006年05期

4 劉艷;趙鵬飛;周力;陳朝暉;;RANS方法和升力面理論預(yù)報(bào)螺旋槳敞水性能比較研究[J];大連理工大學(xué)學(xué)報(bào);2010年06期

5 蘇玉民,黃勝;用面元法預(yù)報(bào)船舶螺旋槳的水動(dòng)力性能[J];哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào);2001年02期

6 黃勝;解學(xué)參;胡健;王培生;;附鰭吊艙推進(jìn)器的水動(dòng)力性能分析[J];哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào);2008年05期

7 黃勝;王超;王詩(shī)洋;;不同湍流模型在螺旋槳水動(dòng)力性能計(jì)算中的應(yīng)用與比較[J];哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào);2009年05期

8 熊鷹;葉金銘;;用面元法預(yù)報(bào)吊艙推進(jìn)器水動(dòng)力性能[J];海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào);2007年02期

9 王超;黃勝;解學(xué)參;;基于CFD方法的螺旋槳水動(dòng)力性能預(yù)報(bào)[J];海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào);2008年04期

10 蘇玉民,池uQ光尚,甲斐壽;船舶螺旋槳尾流場(chǎng)的數(shù)值分析[J];海洋工程;2002年03期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 靳偉;萬(wàn)德成;;三維螺旋槳黏性流場(chǎng)的數(shù)值模擬[A];第二十屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)文集[C];2007年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 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(xué);2002年

2 熊鷹;非均勻流中螺旋槳空泡及脈動(dòng)壓力的數(shù)值和試驗(yàn)研究[D];武漢理工大學(xué);2002年

3 于大鵬;船舶螺旋槳鳴音時(shí)間序列混沌動(dòng)力特性研究[D];大連理工大學(xué);2009年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 張磊;基于數(shù)值方法的船用輕質(zhì)螺旋槳設(shè)計(jì)[D];大連理工大學(xué);2011年

2 汪蕾;導(dǎo)管螺旋槳非定常水動(dòng)力性能數(shù)值預(yù)報(bào)[D];上海交通大學(xué);2009年

3 黃樹權(quán);基于遺傳算法的螺旋槳性能優(yōu)化研究[D];大連理工大學(xué);2009年

  本文關(guān)鍵詞：船舶螺旋槳變參數(shù)水動(dòng)力性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：256083