本文關(guān)鍵詞：螺旋槳轂帽鰭參數(shù)定量設(shè)定的優(yōu)化匹配研究

  更多相關(guān)文章： 螺旋槳轂帽鰭 參數(shù)設(shè)定 節(jié)能 Fluent

【摘要】：隨著能源緊張,石油價格上漲等問題的日益加劇,在原有的船舶建造方案基礎(chǔ)上,提高船舶的節(jié)能效率成為我國船舶業(yè)應(yīng)對上述問題的有效手段。螺旋槳轂帽鰭作為一種附加節(jié)能裝置再一次成為研究熱點。 以往的轂帽鰭設(shè)計方案大多數(shù)依靠多方案模型試驗的方法來確定,并且影響轂帽鰭助推效率的主要參數(shù)均為定性給出。本文根據(jù)以往學者研究出的影響轂帽鰭效率的最佳參數(shù)范圍,通過對比不同軸向位置和安裝角對DTMB P4119螺旋槳加鰭前后敞水效率的影響,確定了轂帽鰭參數(shù)的選定方法。 按照此種方法,針對4119槳確定匹配的轂帽鰭參數(shù)值并建立加鰭槳模型。通過Fluent軟件進行系列的數(shù)值模擬計算,在不同進速系數(shù)下,加鰭螺旋槳的效率增益可以達到0.93%～2.86%。 文中編寫的圖譜槳坐標變換程序,可以在已知螺旋槳基本參數(shù)和各葉切面形狀尺寸的前提下,將各葉切面上點的二維坐標值轉(zhuǎn)換成三維坐標值。根據(jù)文中轂帽鰭參數(shù)的設(shè)定方法,針對MAU4-55模型槳確定匹配的轂帽鰭參數(shù)值并建立模型。在三種不同螺距比下通過Fluent模擬計算螺旋槳轂帽鰭的水動力性能,結(jié)果表明,加鰭螺旋槳效率可提高0.2%～1.72%。 文中針對DTMB P4119螺旋槳確定的轂帽鰭參數(shù)設(shè)定方法不僅可使4119槳效率提高,而且可以應(yīng)用于MAU4-55螺旋槳使其效率得到提高,說明了文中轂帽鰭參數(shù)設(shè)定方法的可行性與可推廣性。
【關(guān)鍵詞】：螺旋槳轂帽鰭 參數(shù)設(shè)定 節(jié)能 Fluent
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U664.33
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 研究的目的和意義9-10
• 1.2 船舶推進器節(jié)能裝置10-11
• 1.2.1 節(jié)能裝置分類10
• 1.2.2 節(jié)能裝置原理10-11
• 1.3 轂帽鰭的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3.1 轂帽鰭發(fā)展過程11-12
• 1.3.2 影響轂帽鰭助推效率的主要因素12-13
• 1.4 本文的主要工作13-15
• 2 湍流模型與軟件介紹15-20
• 2.1 流動控制方程15-16
• 2.1.1 連續(xù)性方程15
• 2.1.2 動量守恒方程15-16
• 2.2 湍流模型16-17
• 2.2.1 RNG K-ε模型16
• 2.2.2 SST K-ω雙方程模型16-17
• 2.3 網(wǎng)格生成軟件Gambit17-18
• 2.3.1 Gambit的功能17
• 2.3.2 Gambit軟件的操作流程17-18
• 2.4 Fluent簡介18-19
• 2.5 本章小結(jié)19-20
• 3 DTMB P4119槳轂帽鰭參數(shù)定量設(shè)定的優(yōu)化匹配研究20-41
• 3.1 控制方程與湍流模型20
• 3.2 螺旋槳建模20-24
• 3.2.1 模型建立20-22
• 3.2.2 計算域的建立22
• 3.2.3 網(wǎng)格劃分22-23
• 3.2.4 邊界條件設(shè)置23
• 3.2.5 螺旋槳敞水效率計算值與實驗值對比分析23-24
• 3.3 轂帽鰭參數(shù)的選取24-32
• 3.3.1 轂帽鰭形狀的確定24-25
• 3.3.2 軸向位置的確定25-30
• 3.3.3 安裝角度的確定30-31
• 3.3.4 最終參數(shù)設(shè)定31-32
• 3.4 數(shù)值模擬結(jié)果與分析32-37
• 3.4.1 加載轂帽鰭前后螺旋槳數(shù)值分析32-34
• 3.4.2 對加鰭前后螺旋槳尾渦分布圖考察34-35
• 3.4.3 對槳葉表面壓力云圖考察35-37
• 3.5 槳轂形狀對轂帽鰭助推效率的影響37-39
• 3.6 本章小結(jié)39-41
• 4 MAU槳轂帽鰭參數(shù)定量設(shè)定的優(yōu)化匹配研究41-75
• 4.1 控制方程與湍流模型41
• 4.2 MAU槳坐標變換41-50
• 4.2.1 基于坐標變換的槳葉切面型值計算42-44
• 4.2.2 槳葉切面型值點坐標編程計算44-47
• 4.2.3 螺旋槳槳葉曲面生成過程47-50
• 4.3 槳轂形狀的選擇50-53
• 4.4 螺距比為0.8的MAU4-55槳加鰭槳建模53-61
• 4.4.1 模型建立53-54
• 4.4.2 計算域的建立54-55
• 4.4.3 網(wǎng)格劃分55
• 4.4.4 邊界條件設(shè)置55-56
• 4.4.5 螺旋槳效率計算值與實驗值對比分析56-57
• 4.4.6 加鰭前后螺旋槳數(shù)值分析57-58
• 4.4.7 對加鰭前后螺旋槳尾渦分布圖考察58-59
• 4.4.8 對槳葉表面壓力云圖的考察59-61
• 4.5 螺距比為1.2的MAU4-55槳加鰭槳建模61-68
• 4.5.1 模型與計算域的建立61-62
• 4.5.2 網(wǎng)格劃分與邊界條件設(shè)置62-63
• 4.5.3 螺旋槳效率計算值與實驗值對比分析63-64
• 4.5.4 加鰭前后螺旋槳數(shù)值分析64-65
• 4.5.5 對加鰭前后螺旋槳尾渦分布圖考察65-66
• 4.5.6 對槳葉表面壓力云圖的考察66-68
• 4.6 螺距比為1.6的MAU4-55槳加鰭槳建模68-74
• 4.6.1 模型建立與計算域的建立68-69
• 4.6.2 網(wǎng)格劃分與邊界條件設(shè)置69
• 4.6.3 螺旋槳效率計算值與實驗值對比分析69-70
• 4.6.4 加鰭前后螺旋槳數(shù)值分析70-71
• 4.6.5 對加鰭前后螺旋槳尾渦分布圖考察71-72
• 4.6.6 對槳葉表面壓力云圖的考察72-74
• 4.7 本章小結(jié)74-75
• 5 結(jié)論與展望75-76
• 參考文獻76-78
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況78-79
• 致謝79-80

【參考文獻】

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本文編號：773621