CFD+GAMBIT高速船螺旋桨的水动力性研究(4)
时间:2022-03-20 19:44 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
(1) 计算结果丰富。通过 CFD 技术,无需购买昂贵的传感设备即可获得速度、 压力等不同的物理量在整个模型空间的分布,试验中难以进行模拟的工况通过CFD方 法也可实现; (1)成本低、周期短。随着计算机工业的迅猛发展,采用 CFD 方法所需的时间 和费用越来越低,这是模型试验无法比拟的优势。并且进行模型试验时,需要制作模 型、采购实验设备和设计试验方案,这些大大增加了模型试验的周期。相比而言,随 着计算机性能的提升和CFD软件的发展,数值计算中涉及到的模型建立、网格剖分分、文献综述 数值计算和结果分析等耗时越来越少; (3) 操作简单,结果可靠。数值仿真的前期处理、操作计算和结果分析仅需一人 即可完成,计算过程和计算结果仅依赖于计算机,因而计算结果能够重现。模型试验 受测量仪器精度和实验人员水平等影响,即使在同一工况下,其实验结果的误差也不 可避免; (4) 不受模型尺度限制。CFD计算的对象不仅仅局限于模型,实物也是其计算对 象,并且不受模型大小的限制,因而可以进行实物大小的仿真,从而避免了尺度效应 等相似的问题。 2。2 导管螺旋桨简介 普通螺旋桨在负载较重时效率大大降低,并且外界水流条件变化时,螺旋桨的受 力转矩也受到影响,,导管螺旋桨恰恰可以解决这些问题,在工况发生变化时,其螺 旋桨的效率仍旧可以保持在较高水平,在诸如拖船,顶推船,渔船等螺旋桨负荷较大 的一类船舶应用广泛。采用导管螺旋桨的船舶在海上航行时,船舶的稳定性非常好, 外界海况的变化对船舶的影响并不大,在目前大型商用货轮上的应用也十分广泛。在 实际运行中,当螺旋桨在非均匀流场中转动时会产生空气泡,这些空气泡会侵蚀导管 并产生噪声,因此对螺旋桨的桨叶和导管表面的非定常压力分布进行预测和评估,进 而提出抑制空泡噪音是方法具有重要的现实意义。目前对导管螺旋桨的研究集中在定 常性能的预估上,而对非定常性能的预估的研究仍需要深入探究。CFD 商用软件的 迅速发展,使该类型软件满足很多领域的需要。借助这些成熟的商业软件,可以精确 分析预测螺旋桨的流场分布和设计方案,这大大降低了企业成本,并缩短了产品的生 产周期,还可以详细获得螺旋桨内部的流场分布。来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766- 导管螺旋桨的结构并不复杂, 与常规螺旋桨不同的是,它的外部又加装了一个圆 形套筒。根据套筒固定与否可分为固定导管和转动导管,转动导不仅起导流作用还充 当着舵的作用。导管分为加速导管和减速导管。加速导管是产生正向推进力,大多应 用在拖轮、推轮、拖网渔船等需要增加重载螺旋桨的效率的船舶上。减速导管是产生 一个反向的推力,大多应用在军用船舶上,用以减少空泡和噪音[18,19]。本文中只讨论 加速导管。 (责任编辑:qin) |