基于CFD的三種船舶節(jié)能裝置的計算研究.pdf

1、在當(dāng)今時代，氣候變化加劇，環(huán)境問題日漸明顯，能源緊缺更已成為限制人類未來進(jìn)步的一個主要因素?；诖说葒?yán)峻形式，國際社會積極響應(yīng)并提出應(yīng)對之策，在全世界范圍內(nèi)大力倡導(dǎo)節(jié)能減排技術(shù)。船舶運(yùn)輸是國際貿(mào)易進(jìn)出口的重要渠道，其具有運(yùn)量大、成本低的優(yōu)點(diǎn)，但船舶在航行過程中往往需要消耗大量的燃油并伴隨著大量溫室氣體的排放，已引起全球范圍的普遍重視。另外，受金融危機(jī)的影響，航運(yùn)市場持續(xù)低迷，而居高不下的油耗給諸多航運(yùn)企業(yè)帶來了嚴(yán)重財務(wù)困擾，各大船東迫切

2、提出船舶改裝節(jié)能需求以降低運(yùn)營成本。基于國際社會的普遍關(guān)注與航運(yùn)企業(yè)的迫切需求，船舶節(jié)能裝置的設(shè)計研發(fā)成為了國內(nèi)外各大科研院所以及船廠的研究熱點(diǎn)。對于節(jié)能裝置的研發(fā)，以前主要依靠實(shí)驗方法來進(jìn)行，但其易受外界環(huán)境影響并需消耗大量的人力物力。近年來，CFD技術(shù)的發(fā)展日趨成熟，其具有計算結(jié)果精確，消耗資源少，操作方便等特點(diǎn)，這為船舶節(jié)能裝置的研發(fā)提供了新的契機(jī)。
　　本研究采用商業(yè)CFD軟件STAR-CCM+模擬計算了MAU5-50槳與

3、VP1304槳的水動力性能，并結(jié)合實(shí)驗數(shù)據(jù)進(jìn)行了方法驗證與網(wǎng)格不確定度分析?；谏鲜鲵炞C方法，針對船舶槳后自由旋轉(zhuǎn)助推葉輪與螺旋槳系統(tǒng)的敞水性能進(jìn)行了數(shù)值模擬并分析了其壓力分布、尾流分布以及節(jié)能收效。分析了助推葉輪的葉數(shù)、直徑以及軸向安裝位置對其節(jié)能效果的影響。研究了船舵、螺旋槳以及葉輪的組合水動力性能并對計算結(jié)果進(jìn)行了討論。比較了兩種常見預(yù)旋定子（對稱結(jié)構(gòu)預(yù)旋定子與非對稱結(jié)構(gòu)預(yù)選定子）的節(jié)能收效，并對其節(jié)能原理加以分析。模擬計算了導(dǎo)管