為考慮螺旋槳真實(shí)激勵(lì)特性,在循環(huán)水槽中開展艇尾伴流場(chǎng)中螺旋槳誘導(dǎo)艇尾脈動(dòng)壓力及螺旋槳激勵(lì)水下艇體振動(dòng)響應(yīng)的測(cè)量試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明:脈動(dòng)壓力幅值在葉頻處最大,且隨螺旋槳負(fù)載增加而增大,隨與螺旋槳之間距離的增大而減小,四葉槳脈動(dòng)壓力在尾翼后的高伴流區(qū)幅值較大,五葉槳?jiǎng)t在尾翼之間的低伴流區(qū)幅值較大;大部分測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)響應(yīng)幅值隨螺旋槳負(fù)載增加而增大,但也存在葉頻處幅值較小和未隨負(fù)載增加而增大的情況;五葉槳激勵(lì)引起的側(cè)向振動(dòng)較四葉槳有所增強(qiáng)而軸向振動(dòng)有所減弱;特定譜峰頻率處振動(dòng)響應(yīng)幅值呈一階彎曲振型,其頻率范圍與有限元計(jì)算結(jié)果較為一致。綜合采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)、有限元和模態(tài)疊加法建立螺旋槳激勵(lì)水下艇體振動(dòng)響應(yīng)的數(shù)值計(jì)算方法,通過(guò)計(jì)算與試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比發(fā)現(xiàn),該方法的計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好,相比于采用單位簡(jiǎn)諧激勵(lì)的諧響應(yīng)分析方法更加接近真實(shí)情況。

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圖9計(jì)算域設(shè)置及網(wǎng)格劃分

圖9計(jì)算域設(shè)置及網(wǎng)格劃分2.2計(jì)算結(jié)果分析

圖4脈動(dòng)壓力測(cè)量結(jié)果

取V=1m/s、n=8r/s為工況1,V=1.5m/s、n=12r/s為工況2,V=2m/s、n=16r/s為工況3,三種工況下螺旋槳進(jìn)速系數(shù)相同,負(fù)載逐漸增大,選取以上三種工況進(jìn)行分析。由于頻譜中軸頻、葉頻和2階葉頻處峰值較為明顯,且均在本文研究的低頻范圍內(nèi),因此選....

圖5振動(dòng)加速度測(cè)量結(jié)果

E779A槳部分測(cè)點(diǎn)振動(dòng)加速度La測(cè)量結(jié)果如圖5所示,每個(gè)測(cè)點(diǎn)處的三組數(shù)據(jù)從左至右分別為軸頻、葉頻和2階葉頻處幅值。由圖可見(jiàn):大部分測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)響應(yīng)隨螺旋槳負(fù)載增加而增大;受模型本身的復(fù)雜振動(dòng)特性以及電機(jī)和環(huán)境振動(dòng)等干擾因素的影響,部分測(cè)點(diǎn)葉頻處幅值比軸頻、2階葉頻處更小,且少數(shù)測(cè)....

圖10螺旋槳敞水性能計(jì)算值與試驗(yàn)值的對(duì)比

使用成熟的CFD軟件CFX進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。將螺旋槳轉(zhuǎn)速設(shè)為10r/s,采用多重參考系(MultipleReferenceFrames,MRF)方法對(duì)一系列進(jìn)速下的螺旋槳推力、轉(zhuǎn)矩進(jìn)行定常計(jì)算,結(jié)果如圖10所示,其中J為進(jìn)速系數(shù),可見(jiàn)計(jì)算值與文獻(xiàn)[7-8]試驗(yàn)值吻合較好,推力....

本文編號(hào)：3923872