為考慮螺旋槳真實(shí)激勵特性,在循環(huán)水槽中開展艇尾伴流場中螺旋槳誘導(dǎo)艇尾脈動壓力及螺旋槳激勵水下艇體振動響應(yīng)的測量試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明:脈動壓力幅值在葉頻處最大,且隨螺旋槳負(fù)載增加而增大,隨與螺旋槳之間距離的增大而減小,四葉槳脈動壓力在尾翼后的高伴流區(qū)幅值較大,五葉槳則在尾翼之間的低伴流區(qū)幅值較大;大部分測點(diǎn)的振動響應(yīng)幅值隨螺旋槳負(fù)載增加而增大,但也存在葉頻處幅值較小和未隨負(fù)載增加而增大的情況;五葉槳激勵引起的側(cè)向振動較四葉槳有所增強(qiáng)而軸向振動有所減弱;特定譜峰頻率處振動響應(yīng)幅值呈一階彎曲振型,其頻率范圍與有限元計算結(jié)果較為一致。綜合采用計算流體動力學(xué)、有限元和模態(tài)疊加法建立螺旋槳激勵水下艇體振動響應(yīng)的數(shù)值計算方法,通過計算與試驗(yàn)結(jié)果的對比發(fā)現(xiàn),該方法的計算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好,相比于采用單位簡諧激勵的諧響應(yīng)分析方法更加接近真實(shí)情況。

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【部分圖文】：

圖9計算域設(shè)置及網(wǎng)格劃分

圖9計算域設(shè)置及網(wǎng)格劃分2.2計算結(jié)果分析

圖4脈動壓力測量結(jié)果

取V=1m/s、n=8r/s為工況1,V=1.5m/s、n=12r/s為工況2,V=2m/s、n=16r/s為工況3,三種工況下螺旋槳進(jìn)速系數(shù)相同,負(fù)載逐漸增大,選取以上三種工況進(jìn)行分析。由于頻譜中軸頻、葉頻和2階葉頻處峰值較為明顯,且均在本文研究的低頻范圍內(nèi),因此選....

圖5振動加速度測量結(jié)果

E779A槳部分測點(diǎn)振動加速度La測量結(jié)果如圖5所示,每個測點(diǎn)處的三組數(shù)據(jù)從左至右分別為軸頻、葉頻和2階葉頻處幅值。由圖可見:大部分測點(diǎn)的振動響應(yīng)隨螺旋槳負(fù)載增加而增大;受模型本身的復(fù)雜振動特性以及電機(jī)和環(huán)境振動等干擾因素的影響,部分測點(diǎn)葉頻處幅值比軸頻、2階葉頻處更小,且少數(shù)測....

圖10螺旋槳敞水性能計算值與試驗(yàn)值的對比

使用成熟的CFD軟件CFX進(jìn)行數(shù)值計算。將螺旋槳轉(zhuǎn)速設(shè)為10r/s,采用多重參考系(MultipleReferenceFrames,MRF)方法對一系列進(jìn)速下的螺旋槳推力、轉(zhuǎn)矩進(jìn)行定常計算,結(jié)果如圖10所示,其中J為進(jìn)速系數(shù),可見計算值與文獻(xiàn)[7-8]試驗(yàn)值吻合較好,推力....

本文編號：3923872