本文關(guān)鍵詞：某散貨船推進(jìn)裝置設(shè)計(jì)與優(yōu)化

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【摘要】：由于全球的能源緊缺和環(huán)境污染日益嚴(yán)重,“低碳經(jīng)濟(jì)”已經(jīng)成為各個(gè)國(guó)家的熱點(diǎn)。以綠色船舶為基礎(chǔ)的船舶設(shè)計(jì)和船舶建造等概念已經(jīng)收到了船舶界的重視。在推進(jìn)裝置的設(shè)計(jì)方面,螺旋槳的改進(jìn)設(shè)計(jì)可以提高推進(jìn)效率,減小推進(jìn)裝置的耗油量。應(yīng)用CFD模擬的方法,既可以節(jié)約成本,也縮短了產(chǎn)品的開發(fā)周期。本文以某雙殼體散貨船的螺旋槳為研究對(duì)象,具體研究了以下幾方面內(nèi)容:1、應(yīng)用Fluent對(duì)螺旋槳的敞水性能進(jìn)行了模擬和分析,首先應(yīng)用UG對(duì)螺旋槳進(jìn)行三維建模,對(duì)螺旋槳模型進(jìn)行兩種不同方式網(wǎng)格劃分即分區(qū)混合網(wǎng)格和非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,分別導(dǎo)入Fluent進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算結(jié)果和敞水試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)分區(qū)混合網(wǎng)格誤差為5.7%,小于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,得到分區(qū)混合網(wǎng)格為較優(yōu)方案的結(jié)論。2、本文對(duì)該船的螺旋槳在無錫702研究所的拖曳水池螺旋槳進(jìn)行敞水試驗(yàn),控制轉(zhuǎn)速不變改變進(jìn)速進(jìn)行多次試驗(yàn)得到該螺旋槳的敞水曲線和敞水性能數(shù)據(jù)。3、對(duì)螺旋槳的幾何參數(shù)進(jìn)行修改,并用CFD方法對(duì)優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證看是否符合優(yōu)化要求,并利用船機(jī)槳匹配軟件HydroComp計(jì)算船舶的阻力特性,驗(yàn)證了優(yōu)化后的螺旋槳滿足推力要求,在推力方面提升了5.2%,轉(zhuǎn)矩方面提升了5.5%,螺旋槳效率提高了1.3%。
【關(guān)鍵詞】：散貨船 CFD模擬計(jì)算 螺旋槳優(yōu)化 分區(qū)混合網(wǎng)格 敞水試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U674.134
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 課題背景8-9
• 1.2 螺旋槳研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 螺旋槳設(shè)計(jì)方法9-10
• 1.2.2 螺旋槳敞水試驗(yàn)簡(jiǎn)述10
• 1.2.3 螺旋槳數(shù)值模擬計(jì)算簡(jiǎn)述10-11
• 1.2.4 螺旋槳的優(yōu)化11-12
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容12-14
• 第2章 數(shù)值模擬方法和模型理論14-24
• 2.1 流動(dòng)控制方程14-15
• 2.1.1 質(zhì)量守恒方程14
• 2.1.2 動(dòng)量守恒方程14-15
• 2.2 湍流模型15-20
• 2.2.1 湍流模型的種類15-16
• 2.2.2 雷諾平均N-S方程16-17
• 2.2.3 常用湍流模型17-20
• 2.3 數(shù)值計(jì)算方法20-21
• 2.3.1 壓力修正法20-21
• 2.3.2 SIMPLE算法21
• 2.4 CFD軟件簡(jiǎn)介21-23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 第3章 螺旋槳的設(shè)計(jì)和水動(dòng)力分析24-44
• 3.1 螺旋槳的三維建模24-28
• 3.2 計(jì)算域的設(shè)定28-29
• 3.3 網(wǎng)格的劃分和生成29-34
• 3.3.1 網(wǎng)格類型29-32
• 3.3.2 網(wǎng)格的劃分32-34
• 3.4 邊界條件34-37
• 3.4.1 邊界條件的分類34-36
• 3.4.2 MRF模型36-37
• 3.4.3 邊界條件的設(shè)定37
• 3.5 Fluent的計(jì)算37-41
• 3.6 本章小結(jié)41-44
• 第4章 螺旋槳敞水性能計(jì)算分析和對(duì)比44-56
• 4.1 螺旋槳敞水試驗(yàn)44-51
• 4.1.1 敞水試驗(yàn)的原理44-47
• 4.1.2 敞水水池和試驗(yàn)設(shè)備47-50
• 4.1.3 試驗(yàn)過程50
• 4.1.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析和處理50-51
• 4.2 CFD計(jì)算和敞水試驗(yàn)對(duì)比51-53
• 4.3 單通道模擬的可行性驗(yàn)證53-55
• 4.4 誤差原因分析55
• 4.5 本章小結(jié)55-56
• 第5章 不同螺旋槳效率對(duì)比與分析56-68
• 5.1 槳葉參數(shù)的優(yōu)化56-59
• 5.1.1 槳葉幾何參數(shù)對(duì)螺旋槳性能的影響56-59
• 5.1.2 槳葉參數(shù)結(jié)合CFD方法的研究59
• 5.2 實(shí)際算例分析59-64
• 5.2.1 船舶阻力曲線計(jì)算60-63
• 5.2.2 螺距優(yōu)化模擬對(duì)比分析63-64
• 5.3 基于油耗的螺旋槳對(duì)比64-66
• 5.4 本章小結(jié)66-68
• 第6章 結(jié)論和展望68-70
• 6.1 結(jié)論68
• 6.2 展望68-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文73-74
• 致謝74

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1037007