【摘要】：格子Boltzmann方法作為一種新型無(wú)網(wǎng)格計(jì)算方法近年來(lái)被廣泛的運(yùn)用到計(jì)算流體力學(xué)中來(lái),該計(jì)算方法在模擬過(guò)程中無(wú)需劃分網(wǎng)格且數(shù)值模擬計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)潔高效,受到了眾多研究學(xué)者的廣泛關(guān)注,有研究學(xué)者基于該方法進(jìn)行了理論的研究和實(shí)際的工程模擬,但還很少有學(xué)者利用該理論在水下潛器流體性能計(jì)算方面進(jìn)行研究。本文利用這種基于格子Boltzmann方法的數(shù)值計(jì)算方式和傳統(tǒng)的基于網(wǎng)格的計(jì)算方法分別對(duì)水下潛器系統(tǒng)中的導(dǎo)管槳水動(dòng)力性能進(jìn)行了模擬計(jì)算觀察和分析。在計(jì)算分析過(guò)程中,首先構(gòu)建了導(dǎo)管槳的幾何模型,以該導(dǎo)管槳模型為研究對(duì)象利用本文提出的數(shù)值計(jì)算方法和傳統(tǒng)的基于網(wǎng)格的計(jì)算方法分別進(jìn)行了數(shù)值模擬,并將利用兩種模擬方法得到的模擬計(jì)算結(jié)果同已有的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,證明了本文提出的數(shù)值模擬計(jì)算方法的有效性和較之于傳統(tǒng)計(jì)算方法的高效性。其次,將導(dǎo)管槳置于敞水中,分析在不同葉梢間隙、不同進(jìn)速系數(shù)和轉(zhuǎn)速下誘發(fā)的梢渦產(chǎn)生及變化與導(dǎo)管槳推力特性變化之間的聯(lián)系,同時(shí)也分析了在不同因素相互耦合作用下對(duì)導(dǎo)管槳推力以及周圍流場(chǎng)的影響,并探究了梢渦和軸向誘導(dǎo)速度與螺旋槳推力特性的耦合影響因素,總結(jié)導(dǎo)管槳推力在不同條件下變化的規(guī)律。最后,構(gòu)建水下潛器主體與導(dǎo)管槳的系統(tǒng)幾何模型,以該幾何模型為研究對(duì)象觀察在潛器主體影響的流場(chǎng)中不同條件時(shí)導(dǎo)管槳的推力變化情況,觀察并對(duì)比導(dǎo)管槳分別位于潛器主體后方和敞水中時(shí)的流場(chǎng)分布情況,分析在不同條件下水下潛器主體對(duì)導(dǎo)管槳推力產(chǎn)生影響的原因,總結(jié)位于潛器主體后方的導(dǎo)管槳在各條件下的推力變化規(guī)律。
【圖文】：

圖 1 水下潛器示意圖性能的研究往往可以通過(guò)螺旋槳模型的敞水試驗(yàn)進(jìn)行，即將的水池中，采用一定的拖曳裝置實(shí)現(xiàn)螺旋槳模型的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)幾何外形十分復(fù)雜，具有非常多的參數(shù)變量，在設(shè)計(jì)性能優(yōu)幾何參數(shù)的改變就采用敞水試驗(yàn)的方法來(lái)測(cè)量螺旋槳的性。隨著計(jì)算機(jī)性能的不斷提高、數(shù)值計(jì)算方法的不斷發(fā)展，nal Fluid Dynamics，簡(jiǎn)稱 CFD）逐漸廣泛的運(yùn)用于螺旋槳的目前，國(guó)內(nèi)外有不少學(xué)者采用 CFD 的計(jì)算方法對(duì)導(dǎo)管槳的水研究所采用的數(shù)值分析方法大部分均基于有限體積法（ FVM）或有限元法（Finite Element Method，簡(jiǎn)稱 FEM）的算的計(jì)算域離散化，，然后將宏觀的控制方程進(jìn)行近似離散處得出宏觀物理量[7]。

M）是源于1970年前后的格子簡(jiǎn)單的模擬氣體運(yùn)動(dòng)行為的粒子在不同維度的晶格中量和線性動(dòng)量讓不同粒子在 LGA 模型是由 Hardy、Po正方形格子的四個(gè)方向上運(yùn)變量 , in r t 表示，其中i=0,…上運(yùn)動(dòng)。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U664.33

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2623598