帶船體的多槳系統(tǒng)水動力性能研究
發(fā)布時間:2021-02-24 20:13
近年來,隨著國民經(jīng)濟飛速發(fā)展,各行業(yè)對人員和物資運輸?shù)男枨笱杆俪砷L,包括水運在內(nèi)的交通運輸事業(yè)蓬勃發(fā)展。為滿足大推力需求,同時減小螺旋槳上脈動壓力,大型船舶多采用多槳推進系統(tǒng)。然而,在多槳推進系統(tǒng)中,隨著螺旋槳數(shù)量的增加,螺旋槳之間水動力性能相互影響愈加顯著。而且,相互干擾后的螺旋槳推進效率也與單個螺旋槳產(chǎn)生差距。為此,針對多槳推進系統(tǒng)表現(xiàn)出的水動力性能的研究,獲得了國內(nèi)外諸多學(xué)者和專家的關(guān)注。本文在查閱相關(guān)文獻和參考前人工作的基礎(chǔ)上,針對某船采用的多槳系統(tǒng),采用數(shù)值模擬與模型水池試驗相結(jié)合的方法,研究了在不同螺旋槳工作狀態(tài)下多槳推進系統(tǒng)表現(xiàn)出的水動力特性。在數(shù)值模擬中,首先在CATIA中建立模型;然后使用ICEM軟件劃分網(wǎng)格,為模擬整體流場使用混合網(wǎng)格,螺旋槳旋轉(zhuǎn)域和其他部分共同組成計算域,采用滑移網(wǎng)格模擬螺旋槳轉(zhuǎn)動;最后在FLUENT中設(shè)置計算參數(shù),在用戶自定義函數(shù)(UDF,User Defined Function)中定義邊界條件,采用VOF模型追蹤自由液面,進行數(shù)值模擬。在模型水池試驗中,首先在AutoCAD中繪制供模型加工使用的卡板圖和下料圖;其次將加工出的模型在拖曳水池中調(diào)...
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 螺旋槳研究方法
1.3 多槳系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
1.5 本章小結(jié)
2 數(shù)值方法
2.1 基本控制方程
2.2 湍流模型
2.3 自由面處理方法
2.4 滑移網(wǎng)格
2.5 流場求解方法
2.6 本章小結(jié)
3 船-槳-舵模型構(gòu)建及水池試驗驗證
3.1 船體模型構(gòu)建及驗證
3.2 螺旋槳模型構(gòu)建及驗證
3.3 船-槳-舵模型數(shù)值計算
3.4 船-槳-舵模型水池試驗
3.5 結(jié)果討論與誤差分析
3.6 本章小結(jié)
4 不同螺旋槳工作狀態(tài)下的多槳水動力性能
4.1 計算模型和計算工況
4.2 航速對水動力性能影響
4.3 螺旋槳工作狀態(tài)對水動力性能影響
4.4 本章小結(jié)
5 不同舵角下的多槳水動力性能
5.1 計算模型和計算工況
5.2 舵角對水動力性能影響
5.3 螺旋槳工作狀態(tài)對水動力性能影響
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于AutoCAD二次開發(fā)的船用螺旋槳三維建模的研究[J]. 徐曉棟,龔非,蘇召寧,紀陳飛. 科技與創(chuàng)新. 2015(18)
[2]某船及其改型船槳舵數(shù)值模擬與性能比較[J]. 杜云龍,陳霞萍,陳昌運. 水動力學(xué)研究與進展A輯. 2013(05)
[3]基于CFD模擬的水面船功率性能預(yù)報研究[J]. 吳乘勝,趙峰,張志榮,高雷,祁江濤. 中國造船. 2013(01)
[4]基于CFD分析的調(diào)距槳水動力性能研究[J]. 羅曉園,李新,鄭銳聰,單樹軍. 船海工程. 2012(04)
[5]水面船自航因子CFD預(yù)報研究[J]. 戈亮,顧民,吳乘勝,邵建南. 船舶力學(xué). 2012(07)
[6]基于OpenFOAM的螺旋槳敞水性能預(yù)報方法[J]. 鄭巢生,張志榮. 中國艦船研究. 2012(03)
[7]基于FLUENT的螺旋槳水動力性能研究[J]. 王翔,劉正林,張圣東,王如意. 機械設(shè)計與制造. 2011(06)
[8]船體黏性非均勻伴流場中螺旋槳非定常水動力性能預(yù)報研究[J]. 沈海龍,蘇玉民. 水動力學(xué)研究與進展A輯. 2009(02)
[9]螺旋槳三維建模與水動力數(shù)值分析[J]. 姚震球,高慧,楊春蕾. 船舶工程. 2008(06)
[10]雷諾相似船模預(yù)報實船推進因子的數(shù)值方法[J]. 劉志華,熊鷹,韓寶玉. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報. 2008(07)
博士論文
[1]非均勻流中螺旋槳空泡及脈動壓力的數(shù)值和試驗研究[D]. 熊鷹.武漢理工大學(xué) 2002
碩士論文
[1]船舶螺旋槳敞水性能CFD模擬[D]. 付頤鑫.大連海事大學(xué) 2012
[2]四槳兩舵大型船舶螺旋槳的面元法設(shè)計研究[D]. 周斌.哈爾濱工程大學(xué) 2010
[3]導(dǎo)管螺旋槳非定常水動力性能數(shù)值預(yù)報[D]. 汪蕾.上海交通大學(xué) 2009
[4]四槳兩舵船舶螺旋槳不同工況下水動力性能及船體操縱性研究[D]. 單鐵兵.哈爾濱工程大學(xué) 2008
本文編號:3049889
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 螺旋槳研究方法
1.3 多槳系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
1.5 本章小結(jié)
2 數(shù)值方法
2.1 基本控制方程
2.2 湍流模型
2.3 自由面處理方法
2.4 滑移網(wǎng)格
2.5 流場求解方法
2.6 本章小結(jié)
3 船-槳-舵模型構(gòu)建及水池試驗驗證
3.1 船體模型構(gòu)建及驗證
3.2 螺旋槳模型構(gòu)建及驗證
3.3 船-槳-舵模型數(shù)值計算
3.4 船-槳-舵模型水池試驗
3.5 結(jié)果討論與誤差分析
3.6 本章小結(jié)
4 不同螺旋槳工作狀態(tài)下的多槳水動力性能
4.1 計算模型和計算工況
4.2 航速對水動力性能影響
4.3 螺旋槳工作狀態(tài)對水動力性能影響
4.4 本章小結(jié)
5 不同舵角下的多槳水動力性能
5.1 計算模型和計算工況
5.2 舵角對水動力性能影響
5.3 螺旋槳工作狀態(tài)對水動力性能影響
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于AutoCAD二次開發(fā)的船用螺旋槳三維建模的研究[J]. 徐曉棟,龔非,蘇召寧,紀陳飛. 科技與創(chuàng)新. 2015(18)
[2]某船及其改型船槳舵數(shù)值模擬與性能比較[J]. 杜云龍,陳霞萍,陳昌運. 水動力學(xué)研究與進展A輯. 2013(05)
[3]基于CFD模擬的水面船功率性能預(yù)報研究[J]. 吳乘勝,趙峰,張志榮,高雷,祁江濤. 中國造船. 2013(01)
[4]基于CFD分析的調(diào)距槳水動力性能研究[J]. 羅曉園,李新,鄭銳聰,單樹軍. 船海工程. 2012(04)
[5]水面船自航因子CFD預(yù)報研究[J]. 戈亮,顧民,吳乘勝,邵建南. 船舶力學(xué). 2012(07)
[6]基于OpenFOAM的螺旋槳敞水性能預(yù)報方法[J]. 鄭巢生,張志榮. 中國艦船研究. 2012(03)
[7]基于FLUENT的螺旋槳水動力性能研究[J]. 王翔,劉正林,張圣東,王如意. 機械設(shè)計與制造. 2011(06)
[8]船體黏性非均勻伴流場中螺旋槳非定常水動力性能預(yù)報研究[J]. 沈海龍,蘇玉民. 水動力學(xué)研究與進展A輯. 2009(02)
[9]螺旋槳三維建模與水動力數(shù)值分析[J]. 姚震球,高慧,楊春蕾. 船舶工程. 2008(06)
[10]雷諾相似船模預(yù)報實船推進因子的數(shù)值方法[J]. 劉志華,熊鷹,韓寶玉. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報. 2008(07)
博士論文
[1]非均勻流中螺旋槳空泡及脈動壓力的數(shù)值和試驗研究[D]. 熊鷹.武漢理工大學(xué) 2002
碩士論文
[1]船舶螺旋槳敞水性能CFD模擬[D]. 付頤鑫.大連海事大學(xué) 2012
[2]四槳兩舵大型船舶螺旋槳的面元法設(shè)計研究[D]. 周斌.哈爾濱工程大學(xué) 2010
[3]導(dǎo)管螺旋槳非定常水動力性能數(shù)值預(yù)報[D]. 汪蕾.上海交通大學(xué) 2009
[4]四槳兩舵船舶螺旋槳不同工況下水動力性能及船體操縱性研究[D]. 單鐵兵.哈爾濱工程大學(xué) 2008
本文編號:3049889
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