發(fā)布時(shí)間：2021-12-31 02:12

　　為了研究斜流對(duì)舵表面上脈動(dòng)壓力的影響,本文對(duì)斜流下的槳舵干擾過程進(jìn)行了分析。采用大漩渦模擬方法開展數(shù)值模擬,使用滑移網(wǎng)格方法實(shí)現(xiàn)了螺旋槳的旋轉(zhuǎn)。應(yīng)用快速傅里葉變換方法對(duì)舵表面上的壓力脈動(dòng)開展頻域分析,并對(duì)舵表面上脈動(dòng)壓力進(jìn)行了沿展長方向、弦長方向和厚度方向的比較。結(jié)果表明:舵表面脈動(dòng)壓力的波動(dòng)頻率與螺旋槳葉頻相關(guān),近舵隨邊位置與舵的背流側(cè)上的脈動(dòng)壓力與葉頻的相關(guān)性較差,舵導(dǎo)邊上的最大波動(dòng)幅值出現(xiàn)在槳轂后方。本文研究為舵上的結(jié)構(gòu)振動(dòng)研究提供了研究基礎(chǔ)。 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,41(08)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

螺旋槳和舵相對(duì)位置

流場域的總長度設(shè)置為18.0D,其中螺旋槳前方為5.0D,螺旋槳后方為13.0D,側(cè)面邊界距離螺旋槳的距離設(shè)置為2.5D以避免邊界對(duì)流場帶來影響�？紤]到針對(duì)斜流開展模擬,故其中一個(gè)側(cè)面和入口面設(shè)置為速度入口,與速度入口相對(duì)的2個(gè)面設(shè)置為壓力出口,上下2個(gè)表面設(shè)置為對(duì)稱平面,在螺旋槳和舵附近設(shè)置加密區(qū),加密區(qū)完整包裹螺旋槳尾流的流經(jīng)區(qū)域。如圖2所示。文獻(xiàn)[12,16]指出,使用LES方法對(duì)INSEAN E779 A螺旋槳進(jìn)行數(shù)值模擬,0.004 m尺寸的加密網(wǎng)格和1.0×10-4 s的時(shí)間步能夠滿足精度的要求,但需本模擬使用的0.003 2 m網(wǎng)格尺寸和1.0×10-4 s時(shí)間步長進(jìn)行驗(yàn)證。針對(duì)J為0.8、0.88、1.0時(shí)3個(gè)進(jìn)速開展驗(yàn)證,使用Dubbioso等[17]的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果如表1所示,表中的KT和KQ分別表示推力系數(shù)和轉(zhuǎn)矩系數(shù):

由文獻(xiàn)[16]試驗(yàn)結(jié)果可知,在J=0.88處該網(wǎng)格和時(shí)間步有足夠的精度,因此0.003 2 m的網(wǎng)格尺寸和1.0×10-4 s的時(shí)間步長能夠用來進(jìn)行數(shù)值模擬,0.003 2 m的網(wǎng)格尺度下部分網(wǎng)格細(xì)節(jié)如圖3所示。3 舵表面脈動(dòng)壓力分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]斜流與螺旋槳尾渦聯(lián)合作用下舵表面脈動(dòng)壓力[J]. 張維鵬,胡健,王晴,王英鑄,毛翼軒.  哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2020(08)
[2]槳葉渦流場中舵表面脈動(dòng)壓力的數(shù)值模擬[J]. 胡健,張維鵬,汪春輝.  哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(10)
[3]基于面元法的斜流中螺旋槳水動(dòng)力性能[J]. 侯立勛,胡安康.  大連海事大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)
[4]基于大渦模擬的螺旋槳梢渦數(shù)值分析[J]. 胡健,耿沖,馮峰.  華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(11)
[5]斜流中螺旋槳非定常水動(dòng)力性能的數(shù)值分析[J]. 常欣,梁寧,王超,孫帥.  哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(07)
[6]斜流中艇后螺旋槳水動(dòng)力數(shù)值計(jì)算方法[J]. 張文照,肖昌潤.  艦船科學(xué)技術(shù). 2014(02)
[7]基于LDV技術(shù)的螺旋槳尾渦測試[J]. 李廣年.  實(shí)驗(yàn)流體力學(xué). 2010(04)
[8]斜流對(duì)螺旋槳工作的影響[J]. 孟慶津.  江蘇船舶. 1991(03)



本文編號(hào)：3559430