作為水下機(jī)器人的動(dòng)力源,推進(jìn)器的性能影響到機(jī)器的整體性能。本文首先對推進(jìn)器總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)不同螺旋槳參數(shù)如盤面比,螺距比,側(cè)斜角,縱傾角等對水動(dòng)力學(xué)性能的影響規(guī)律,確定螺旋槳的主要設(shè)計(jì)參數(shù)。在螺旋槳建模過程中,充分運(yùn)用曲面建模的方法,采用圖譜法設(shè)計(jì)方法,將二維型值點(diǎn)坐標(biāo)通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換公式得到三維空間坐標(biāo),并同時(shí)考慮到槳葉厚度變化的影響,設(shè)計(jì)一種新的厚度變化曲線。最后經(jīng)過插入曲線,縫合曲面,構(gòu)造實(shí)體等建立螺旋槳槳葉三維模型。開展了無轂槳數(shù)值計(jì)算方法驗(yàn)證與仿真工作。進(jìn)行根據(jù)導(dǎo)管螺旋槳的數(shù)值仿真結(jié)果及試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證仿真方法的正確性和可行性。采用不同湍流模型,比較湍流模型對于仿真結(jié)果的影響,結(jié)果顯示RSM湍流模型下所計(jì)算的值與試驗(yàn)值最為接近,計(jì)算值與試驗(yàn)值吻合性較好,說明此模型具有較好地計(jì)算精度。建立四葉無轂式螺旋槳的數(shù)值仿真模型,通過對模型網(wǎng)格的不確定度分析,分析網(wǎng)格劃分密度對仿真結(jié)果的影響。通過建立較優(yōu)的仿真模型,分析尾流與螺旋槳表面壓力及輪緣對于螺旋槳流線的影響。通過對螺旋槳正反運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)對比,發(fā)現(xiàn)正轉(zhuǎn)槳的槳內(nèi)速度較為紊亂,而反轉(zhuǎn)槳的內(nèi)部流速則成規(guī)律排列,這是因?yàn)?正反轉(zhuǎn)的方向不同,使...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 螺旋槳三維建模的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 螺旋槳水動(dòng)力性能研究現(xiàn)狀
        1.2.3 無轂推進(jìn)器的發(fā)展概況
    1.3 主要研究內(nèi)容
2 小型無轂推進(jìn)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.1 總體結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)原理
    2.2 電機(jī)的選擇與安裝
    2.3 槳葉設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇
    2.4 本章小結(jié)
3 無轂式螺旋槳建模方法
    3.1 無轂式螺旋槳建模流程
    3.2 槳葉型值點(diǎn)計(jì)算方法
    3.3 無轂式螺旋槳三維模型
    3.4 本章小結(jié)
4 無轂式螺旋槳數(shù)值計(jì)算方法驗(yàn)證及仿真
    4.1 數(shù)值計(jì)算方法概述
    4.2 數(shù)值計(jì)算方法驗(yàn)證
        4.2.1 導(dǎo)管螺旋槳流場劃分
        4.2.2 導(dǎo)管螺旋槳的數(shù)值計(jì)算模型
        4.2.3 導(dǎo)管螺旋槳的數(shù)值仿真與驗(yàn)證
        4.2.4 不同湍流模型中導(dǎo)管螺旋槳的水動(dòng)力性能
    4.3 無轂式螺旋槳數(shù)值仿真
    4.4 無轂式螺旋槳不確定度分析
        4.4.1 不確定度的檢驗(yàn)
        4.4.2 不確定度的確認(rèn)
    4.5 螺旋槳尾流及槳葉表面壓力分布
    4.6 正反轉(zhuǎn)的水動(dòng)力性能分析
    4.7 本章小結(jié)
5 無轂式螺旋槳構(gòu)型仿真分析
    5.1 槳葉數(shù)對水動(dòng)力性能的影響分析
    5.2 內(nèi)梢圓直徑比對水動(dòng)力性能的影響
    5.3 有轂式與無轂式水動(dòng)力性能對比分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號：3758568