大側(cè)斜可調(diào)槳敞水性能分析.pdf

1、對螺旋槳水動力性能進(jìn)行預(yù)報(bào)的傳統(tǒng)方法有升力線理論、升力面理論及面元法，它們均是基于流體為無粘假定下的勢流方法，粘性效應(yīng)只是根據(jù)試驗(yàn)或經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行修正。這類方法有它們自身無法克服的缺點(diǎn)。首先是勢流方法忽略了粘性影響，就不能正確預(yù)報(bào)與螺旋槳噪聲直接有關(guān)的螺旋槳流場的流動信息，如梢渦的形成、尾渦的結(jié)構(gòu)和流動分離等，更不能考慮由于雷諾數(shù)相差懸殊而造成的模型槳和實(shí)槳之間的尺度效應(yīng)關(guān)系；其次，勢流理論需要憑經(jīng)驗(yàn)來假設(shè)尾渦面的形狀，而且這對螺旋槳參數(shù)非

2、常敏感。 為了克服勢流方法的這些缺點(diǎn)，近年來國內(nèi)外不少科研工作者已開始嘗試采用CFD方法來獲得船舶螺旋槳周圍的粘性流場及其上述的一些重要流動特征。FLUENT軟件的設(shè)計(jì)基于“CFD軟件群”思想，可針對各種不同流動的特點(diǎn)，采用合適的數(shù)值解法，在計(jì)算速度、穩(wěn)定性、精度等方面達(dá)到優(yōu)化組合。本論文利用FLUENT的這些特點(diǎn)模擬大側(cè)斜可調(diào)槳的三維粘性流場，在沒有圖譜可以利用的條件下，使CFD成為螺旋槳設(shè)計(jì)的手段之一。擬解決的關(guān)鍵問題是用前

3、處理軟件GAMBIT建模，給定合適的控制域、物理模型和邊界條件等。論文主要完成了以下幾方面的工作： 1)對大側(cè)斜可調(diào)槳進(jìn)行了三維的建模，選取適當(dāng)?shù)挠?jì)算模式(計(jì)算域、網(wǎng)格劃分、邊界條件設(shè)置、求解參數(shù)設(shè)置等)對螺旋槳的三維粘性流場進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算，得到螺旋槳的敞水性能，與試驗(yàn)結(jié)果比較，證明計(jì)算模型的可靠性。 2)在上述基礎(chǔ)上，通過改變計(jì)算域幾何形狀以及湍流參數(shù)計(jì)算各種不同計(jì)算模型的模擬結(jié)果，對其進(jìn)行比較。 3)選取不