基于CFD仿真計算的襟翼舵水動力研究
發(fā)布時間：2021-07-13 15:34
襟翼舵作為一種可靠的、高升力的舵在最近幾年內引起了廣大設計工作者的重視影響,同時也有不少成熟的研究成果。對襟翼舵的研究主要集中在展弦比,主副舵面積比,轉角比等方面,這些因素對襟翼舵的整體影響規(guī)律也已得到不少專家的解釋。本文主要研究襟翼舵主副舵間間隙大小以及尺度效應對其水動力性能的影響,以普通NACA0020翼型為基本剖面建立不同間隙大小的襟翼舵模型,采用RANS方法計算得到了不同縫隙大小以及不同縮尺比下的襟翼舵升力阻力以及壓力分布,并對周圍渦結構以及流場進行分析,發(fā)現(xiàn)升力系數(shù)隨著縫隙增大而減小,阻力系數(shù)先減小再增大的規(guī)律。同時隨著襟翼舵尺度的增大,升力系數(shù)會隨之增大,阻力系數(shù)會隨之減小。文中以計算模型和實驗數(shù)據(jù)進行對比,兩者誤差在5%以內,證明了計算結果的可靠性。
【文章來源】：艦船科學技術. 2020,42(07)北大核心
【文章頁數(shù)】：5 頁
【部分圖文】：
仿真模型Fig.1Simulationmodel
計算域Fig.2Simulationmodel
?3數(shù)值模擬結果及分析計算得到的襟翼舵整體和主舵子舵的阻力（壓差阻力和摩擦阻力）和升力以及力矩（對主舵前緣點）對比結果如圖3～圖13所示�？梢园l(fā)現(xiàn)，隨著縫隙的增大，升力系數(shù)在1～10mm時快速減�。ㄗ畲笞兓党^7%），隨著縫隙繼續(xù)增大至25mm，升力系數(shù)一直在緩慢增大，超過25mm后，升力系數(shù)開始減校同時子舵的升力系數(shù)同樣也先減小，隨后便保持增大的趨勢不斷增大。整舵的力矩（對主舵的前緣點）變化規(guī)律與升力變化相似，同樣在10mm前不斷減小，隨后開始增大，超過25mm圖3襟翼舵整體升力系數(shù)CLFig.3TheliftcoefficientofflaprudderCL表1網(wǎng)格無關性驗證結果Tab.1GridIndependentValidation計算結果網(wǎng)格量/萬總阻力/N6023.17516310020.8242915019.08753523016.39708630016.505697表2阻力系數(shù)Cd對比結果Tab.2ComparisonofCdbetweenexperimentalsimulationdataα=10°β仿真系數(shù)Cd試驗系數(shù)Cd誤差百分數(shù)/%0°0.0694071970.06654.3722°0.0765221680.07442.8524°0.0800683770.07921.016°0.0831077580.08230.0978°0.101167710.09951.67610°0.115899970.1132.56612°0.121810550.1183.229表3升力系數(shù)CL對比結果Tab.3ComparisonofCLbetweenexperimentalsimulationdataα=10°β仿真系數(shù)CL試驗系數(shù)CL誤差百分數(shù)/%0°0.335291810.34375–2.4612°0.373052620.363752.5574°0.411157810.389955.4396°0.441343950.43252.0358°0.482077080.46553.56110°0.507198090.48754.04112°0.510945670.50750.679·48·艦船科學技術第42卷
【參考文獻】：
期刊論文
[1]超臨界翼型Gurney襟翼增升技術實驗研究[J]. 張攀峰,陳迎春,左林玄,王晉軍. 實驗流體力學. 2010(04)
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[7]襟翼舵水槽敞水試驗[J]. 沈國光,張澤盛. 武漢造船. 1981(03)
[8]襟翼舵的設計計算[J]. 孫長龍. 武漢水運工程學院學報. 1979(04)
[9]襟翼舵的設計探討[J]. 韋云生. 船舶工程. 1978(01)
[10]漁船襟翼舵的設計[J]. 周執(zhí)平. 中外船舶科技. 2005 (02)
碩士論文
[1]襟翼舵設計計算及水動力性能仿真研究[D]. 謝俊超.武漢理工大學 2011
本文編號：3282329
【文章來源】：艦船科學技術. 2020,42(07)北大核心
【文章頁數(shù)】：5 頁
【部分圖文】：
仿真模型Fig.1Simulationmodel
計算域Fig.2Simulationmodel
?3數(shù)值模擬結果及分析計算得到的襟翼舵整體和主舵子舵的阻力（壓差阻力和摩擦阻力）和升力以及力矩（對主舵前緣點）對比結果如圖3～圖13所示�？梢园l(fā)現(xiàn)，隨著縫隙的增大，升力系數(shù)在1～10mm時快速減�。ㄗ畲笞兓党^7%），隨著縫隙繼續(xù)增大至25mm，升力系數(shù)一直在緩慢增大，超過25mm后，升力系數(shù)開始減校同時子舵的升力系數(shù)同樣也先減小，隨后便保持增大的趨勢不斷增大。整舵的力矩（對主舵的前緣點）變化規(guī)律與升力變化相似，同樣在10mm前不斷減小，隨后開始增大，超過25mm圖3襟翼舵整體升力系數(shù)CLFig.3TheliftcoefficientofflaprudderCL表1網(wǎng)格無關性驗證結果Tab.1GridIndependentValidation計算結果網(wǎng)格量/萬總阻力/N6023.17516310020.8242915019.08753523016.39708630016.505697表2阻力系數(shù)Cd對比結果Tab.2ComparisonofCdbetweenexperimentalsimulationdataα=10°β仿真系數(shù)Cd試驗系數(shù)Cd誤差百分數(shù)/%0°0.0694071970.06654.3722°0.0765221680.07442.8524°0.0800683770.07921.016°0.0831077580.08230.0978°0.101167710.09951.67610°0.115899970.1132.56612°0.121810550.1183.229表3升力系數(shù)CL對比結果Tab.3ComparisonofCLbetweenexperimentalsimulationdataα=10°β仿真系數(shù)CL試驗系數(shù)CL誤差百分數(shù)/%0°0.335291810.34375–2.4612°0.373052620.363752.5574°0.411157810.389955.4396°0.441343950.43252.0358°0.482077080.46553.56110°0.507198090.48754.04112°0.510945670.50750.679·48·艦船科學技術第42卷
【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]襟翼舵設計計算及水動力性能仿真研究[D]. 謝俊超.武漢理工大學 2011
本文編號：3282329
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