本文關鍵詞：非均勻來流中螺旋槳性能的CFD模擬方法研究

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【摘要】：目前CFD方法在船舶螺旋槳上的應用不斷增多，并逐步取代升力面和面元等勢流方法，成為螺旋槳性能數(shù)值預報的主要手段。在螺旋槳的CFD模擬中，非均勻來流中螺旋槳的性能預報是一個重要環(huán)節(jié)，如何對槳葉平均力、非定常力以及空泡等性能進行準確預報是一項值得研究的工作。 在船尾伴流中螺旋槳非定常水動力的CFD預報方面，，一般需要船槳同時計算，這樣會增加計算模型的復雜性，消耗大量的計算時間，并且精確模擬船體與槳之間的非定常相互作用難度較高。如果不使用船體作為伴流發(fā)生器，由于CFD計算中只能將槳盤面處的伴流場設定在計算域入流邊界處，則需要解決非均勻流從入流邊界到槳盤面流動過程中的耗散問題。為此，本文嘗試研究給定入流邊界非均勻流速分布時螺旋槳非定常力的CFD預報方法。通過減小從入流邊界到槳盤面的距離并加密該區(qū)域網格來減小速度耗散量，同時在入流邊界處導入螺旋槳誘導速度(采用勢流方法計算)，減小由于計算域縮小引起的水動力計算誤差。計算與試驗的比較表明，本文方法可以對軸向伴流中的螺旋槳非定常力進行較準確的預報，入流距離的縮短有效減少了伴流的耗散，加入誘導速度改善了水動力時間平均值的計算精度。 本文還將考慮誘導速度的計算方法應用于導管螺旋槳系柱工況性能的CFD預報。目前系柱性能預報一般采用大計算域減弱邊界回流影響、克服收斂速度慢的困難，而本文方法不僅可以大幅減小計算域尺寸、提高計算效率，而且能夠提高系柱水動力模擬精度。
【關鍵詞】：螺旋槳 導管槳 非均勻來流 CFD 誘導速度
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U664.33;U661
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 綜述11-17
• 1.1 研究目的和意義11
• 1.2 課題研究現(xiàn)狀11-16
• 1.3 本論文研究內容16-17
• 第二章 數(shù)值計算方法17-31
• 2.1 勢流升力面理論渦格法17-21
• 2.2 粘流 CFD 計算方法21-29
• 2.3 FLUENT 軟件介紹29-31
• 第三章 考慮誘導速度的螺旋槳敞水性能 CFD 模擬31-44
• 3.1 概述31
• 3.2 數(shù)值模擬方法31-32
• 3.3 算例與分析32-43
• 3.4 結論43-44
• 第四章 非均勻來流的耗散分析44-58
• 4.1 概述44
• 4.2 耗散的解釋44-46
• 4.3 九階特性篩柵伴流耗散研究46-55
• 4.4 小結55-58
• 第五章 非均勻流場中的螺旋槳非定常性能 CFD 模擬58-71
• 5.1 概述58
• 5.2 船尾伴流耗散分析58-68
• 5.3 Seiun-Maru 大側斜槳在船尾伴流中的水動力性能模擬68-70
• 5.4 小結70-71
• 第六章 系柱工況下導管槳的水動力性能預報71-83
• 6.1 概述71-72
• 6.2 算例與分析72-82
• 6.3 小結82-83
• 第七章 結束語83-85
• 7.1 論文工作總結83-84
• 7.2 本文創(chuàng)新點84
• 7.3 工作展望84-85
• 參考文獻85-89
• 致謝89-90
• 攻讀碩士學位期間已發(fā)表或錄用的論文90

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

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本文編號：918069