3。2。1 GAMBIT 的几何建模 13

3。2。2 网格划分 13

3。2。3 边界层网格 16

3。2。4 网格检查与网格输出 16

第四章 Fluent 软件简介 17

4。1 引言 17

4。2 求解器 FLUENT 17

4。3 Fluent 中的湍流模型 18

4。4 Fluent 中的边界条件 19

第五章 模拟结果分析 20

5。1 数据处理 20

5。1。1 初始数据 20

5。1。2 推力处理 20

5。1。3 推力分析 22

5。2 图像结果分析 22

5。2。1 三叶螺旋桨静压分布 22

5。2。2 三叶螺旋桨静压分布分析 29

5。2。3 四叶螺旋桨静压分布 29

5。2。4 四叶螺旋桨静压分布分析 36

5。2。5 三叶螺旋桨总压分布 37

5。2。6 三叶螺旋桨总压分布分析 44

5。2。7 四叶螺旋桨总压分布 44

5。2。8 四叶螺旋桨总压分布分析 51

5。2。9 纵向对比 52

5。2。10 横向对比 52

5。2。11 总析 52

结 论 53

致 谢 54

参 考 文 献 55

第一章 绪 论

1。1 引言

步入二十一世纪以来，螺旋桨敝水性能的研究已有大的发展，不管是国内还是国 外都已经出现了采用 RANS 方程数值求解螺旋桨性能的学者、研究者。目前国际上的 研究热点是预报精度，要提高采用 CFD 方法预报螺旋桨粘性流场时的精度情况。那么 采用 CFD 方法时，预报螺旋桨粘性流场的结果的精度影响因素有哪些呢？从研究结果 来看一般而言，主要有两个因素：第一，流场的建模情况和网格化分情况会影响到预 报螺旋桨粘性流场的结果的精度；第二，湍流模型的选取情况也会影响到预报螺旋桨 粘性流场的结果的精度。RHEE，从非结构化的网格出发，加上 RANS 方程，再加 k - 湍流模型，综合起来计算五叶螺旋桨的敞水性能，最终所得到的结果如：推力、转矩 系数，和试验值比起来，相差在 10％之内。在国内，龚吕等人也对六叶侧斜反弯扭 的螺旋桨进行了计算，他们采用的是非结构化的网格以及标准的 k -湍流模型，最 终所得到的结果如：推力、转矩系数，和试验值比起来，误差也就达到了 8％。当然 还有许多研究者也作了大量的研究，比如研究现有湍流模式的适用性，并且改进了某 些湍流模型，使其有所提高。但是发展到现在，还没有一种湍流模式能够达到普遍使 用的地步，也就不可能适用于所有类型的问题，选取湍流模式要考虑的方面不多，主 要从流场的流动特点和所要求的精度需求以及计算机的硬件条件等方面入手。论文网

同样，步入二十一世纪，面元法的发展使得它已经成为理论上分析船用螺旋桨的 一个非常重要并且有效的工具了。为了进一步了解面元法，并且深入了解它在螺旋桨 理论的计算方面的实际应用情况，研究它的计算精度，ITTC 也就是国际水池会议， 其下的推进器技术委员会在 1993 年组织了关于面元法理论应用在螺旋桨理论的计算