作為水下機器人的動力源,推進器的性能影響到機器的整體性能。本文首先對推進器總體結(jié)構(gòu)進行設計。根據(jù)不同螺旋槳參數(shù)如盤面比,螺距比,側(cè)斜角,縱傾角等對水動力學性能的影響規(guī)律,確定螺旋槳的主要設計參數(shù)。在螺旋槳建模過程中,充分運用曲面建模的方法,采用圖譜法設計方法,將二維型值點坐標通過坐標轉(zhuǎn)換公式得到三維空間坐標,并同時考慮到槳葉厚度變化的影響,設計一種新的厚度變化曲線。最后經(jīng)過插入曲線,縫合曲面,構(gòu)造實體等建立螺旋槳槳葉三維模型。開展了無轂槳數(shù)值計算方法驗證與仿真工作。進行根據(jù)導管螺旋槳的數(shù)值仿真結(jié)果及試驗結(jié)果驗證仿真方法的正確性和可行性。采用不同湍流模型,比較湍流模型對于仿真結(jié)果的影響,結(jié)果顯示RSM湍流模型下所計算的值與試驗值最為接近,計算值與試驗值吻合性較好,說明此模型具有較好地計算精度。建立四葉無轂式螺旋槳的數(shù)值仿真模型,通過對模型網(wǎng)格的不確定度分析,分析網(wǎng)格劃分密度對仿真結(jié)果的影響。通過建立較優(yōu)的仿真模型,分析尾流與螺旋槳表面壓力及輪緣對于螺旋槳流線的影響。通過對螺旋槳正反運動的數(shù)據(jù)對比,發(fā)現(xiàn)正轉(zhuǎn)槳的槳內(nèi)速度較為紊亂,而反轉(zhuǎn)槳的內(nèi)部流速則成規(guī)律排列,這是因為,正反轉(zhuǎn)的方向不同,使...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 螺旋槳三維建模的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 螺旋槳水動力性能研究現(xiàn)狀
        1.2.3 無轂推進器的發(fā)展概況
    1.3 主要研究內(nèi)容
2 小型無轂推進器結(jié)構(gòu)設計
    2.1 總體結(jié)構(gòu)及設計原理
    2.2 電機的選擇與安裝
    2.3 槳葉設計參數(shù)的選擇
    2.4 本章小結(jié)
3 無轂式螺旋槳建模方法
    3.1 無轂式螺旋槳建模流程
    3.2 槳葉型值點計算方法
    3.3 無轂式螺旋槳三維模型
    3.4 本章小結(jié)
4 無轂式螺旋槳數(shù)值計算方法驗證及仿真
    4.1 數(shù)值計算方法概述
    4.2 數(shù)值計算方法驗證
        4.2.1 導管螺旋槳流場劃分
        4.2.2 導管螺旋槳的數(shù)值計算模型
        4.2.3 導管螺旋槳的數(shù)值仿真與驗證
        4.2.4 不同湍流模型中導管螺旋槳的水動力性能
    4.3 無轂式螺旋槳數(shù)值仿真
    4.4 無轂式螺旋槳不確定度分析
        4.4.1 不確定度的檢驗
        4.4.2 不確定度的確認
    4.5 螺旋槳尾流及槳葉表面壓力分布
    4.6 正反轉(zhuǎn)的水動力性能分析
    4.7 本章小結(jié)
5 無轂式螺旋槳構(gòu)型仿真分析
    5.1 槳葉數(shù)對水動力性能的影響分析
    5.2 內(nèi)梢圓直徑比對水動力性能的影響
    5.3 有轂式與無轂式水動力性能對比分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
附錄
攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文
致謝



本文編號：3758568