本文關(guān)鍵詞：船舶螺旋槳變參數(shù)水動力性能研究，，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,船舶主機功率的增加,對船舶螺旋槳性能提出了更高的要求。在螺旋槳設(shè)計階段應(yīng)充分考慮效率、空泡、振動和強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流理論方法。而隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,CFD方法以其快速精確等優(yōu)點逐漸成為螺旋槳水動力性能預(yù)報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對船用螺旋槳在參數(shù)變化下的水動力性能進行了分析研究。 首先,對某油船的四葉中側(cè)斜螺旋槳進行了數(shù)值模擬,獲得了螺旋槳不同進速系數(shù)下的推力系數(shù)、轉(zhuǎn)矩系數(shù)和敞水效率,通過將計算值與試驗值比較,驗證了CFD方法預(yù)報螺旋槳敞水性能的可靠性。同時,研究了不同湍流模型對預(yù)報精度的影響,從計算的經(jīng)濟性和計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。 其次,通過改變母型槳相關(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于水動力性能的影響,研究發(fā)現(xiàn),縱斜角度的變化對于螺旋槳的水動力性能影響甚微,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)計提供重要的指導(dǎo)方向。 最后,自行設(shè)計了六葉大側(cè)斜螺旋槳,對其進行了水動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,而槳葉的強度還不滿足要求,需要進行槳葉厚度加強。同時,研究了不同側(cè)斜分布下螺旋槳的水動力性能,得到了側(cè)斜參數(shù)的變化對于螺旋槳的推力、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 水動力性能 強度
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：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)值計算方法的研究進展11-12
• 1.4 論文的主要工作12-14
• 第二章 計算流體力學(xué)基本原理14-28
• 2.1 流動控制方程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 離散方程中對流項差分格式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28-42
• 3.1 螺旋槳計算模型的建立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計算參數(shù)的設(shè)置32
• 3.2 數(shù)值計算結(jié)果與分析32-38
• 3.2.1 敞水性能計算結(jié)果及驗證32-34
• 3.2.2 螺旋槳壓力特性34-38
• 3.3 不同湍流模型對計算結(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)變化對水動力性能的影響研究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度校核58-71
• 5.1 大側(cè)斜槳設(shè)計思路58
• 5.2 大側(cè)斜槳敞水性能計算58-63
• 5.2.1 CFD計算模型58-60
• 5.2.2 計算結(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 有限元計算模型64-65
• 5.3.2 計算結(jié)果與分析65-67
• 5.4 側(cè)斜分布對大側(cè)斜槳水動力性能影響分析67-70
• 5.5 本章小結(jié)70-71
• 結(jié)論與展望71-73
• 參考文獻73-76
• 致謝76-77

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

本文編號：256083