本文關鍵詞：船用調距槳推進性能分析

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【摘要】：隨著科學的進步,船舶制造業(yè)對螺旋槳性能的要求越來越高,調距槳較常規(guī)螺旋槳在某些實船應用上擁有較好的操縱性、推進效率和安全性,因調距槳是借助槳轂中的調距機構改變螺距,這樣在非設計工況下運轉時仍能充分吸收主機功率,任何工況下通過調節(jié)螺距發(fā)出全功率,以獲得較高的螺旋槳推進效率。正因為調距槳的這種特性,越來越多的船舶企業(yè)和科研院所對調距槳的應用以及研究力度。調距槳本身出現(xiàn)年代較晚,相關研究資料有限,本文將以對某一實船為研究對象,利用給定的船型參數(shù),對該實船的調距槳進行建模,并利用CFD流體力學計算方法,可調距槳進行水動力性能分析。具體地來講是以螺距比為參變量,來做出不同調距槳轉速檔位情況下調距槳推力、轉矩、推進效率等量的變化趨勢,從而對調距槳在不同工況下的工作情況和特點做出相關的理論分析。本文的主要工作內容有:1、闡述調距槳的工作特性及原理,針對實船資料,以某實船調距槳為研究對象,利用UG三維建模軟件對調距槳進行三維幾何建模;2、將調距槳模型導入到FLUENT軟件中,建立調距槳工作的流場域,邊界層的設置,對模型進行網(wǎng)格劃分,然后設置計算參數(shù)進行數(shù)值分析計算;3、通過設置不同的計算的參數(shù),來預報不同調距槳轉速檔位下不同調距比的調距槳工作特性,得到該調距槳的相關仿真分析參數(shù)(速度矢量、速度分布、流場壓力分布、調距槳壓力表面分布、推力及推力系數(shù)、扭矩及扭矩系數(shù)、敞水效率等)的變化情況,并進行分析。
【關鍵詞】：調距槳 UG建模 Fluent計算 螺距比
【學位授予單位】：集美大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U664.33
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 課題研究背景及意義9-10
• 1.2 國內外研究的現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國內研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 本論文的主要研究內容12-13
• 第2章 計算流體力學基本原理13-27
• 2.1 流動控制方程13-14
• 2.2 湍流的數(shù)值模擬方法14-18
• 2.2.1 湍流的基本方程14-15
• 2.2.2 湍流模型15-18
• 2.3 邊界條件18-19
• 2.4 數(shù)值離散方法19-24
• 2.4.1 離散化方法20-21
• 2.4.2 有限體積法21-22
• 2.4.3 離散方程中對流項差分格式22-24
• 2.5 數(shù)值方程的求解24-26
• 2.6 本章小結26-27
• 第3章 調距槳機理及模型建立27-38
• 3.1 船舶阻力特性27-28
• 3.2 常規(guī)螺旋槳工作特性28-30
• 3.2.1 常規(guī)螺旋槳的推力和轉矩28-29
• 3.2.2 常規(guī)螺旋槳的敞水特性29-30
• 3.3 調距槳工作機理30-32
• 3.3.1 調距槳工作原理30
• 3.3.2 調距槳工作特性30-31
• 3.3.3 調距槳的控制機構31-32
• 3.4 調距槳幾何模型建立32-37
• 3.4.1 調距槳相關具體參數(shù)32-33
• 3.4.2 調距槳幾何建模33-37
• 3.5 本章小節(jié)37-38
• 第4章 調距槳CFD計算方法38-43
• 4.1 調距槳模型流場域建立38-39
• 4.2 調距槳計算模型網(wǎng)格剖分39-41
• 4.2.1 網(wǎng)格技術39
• 4.2.2 螺旋槳模型網(wǎng)格剖分39-41
• 4.3 調距槳計算模型邊界條件設置41-42
• 4.4 求解參數(shù)設置42
• 4.5 計算流程42
• 4.6 收斂判斷42
• 4.7 本章小節(jié)42-43
• 第5章 調距槳推進性能數(shù)值分析預報43-60
• 5.1 數(shù)值分析預報思路43
• 5.2 葉片表面壓力分析43-46
• 5.3 葉片表面速度矢量分布46-50
• 5.4 速度分布云圖50-53
• 5.5 推力與轉矩報告分析53-56
• 5.6 推進性能曲線分析56-59
• 5.7 本章小節(jié)59-60
• 第6章 結論與展望60-61
• 6.1 結論60
• 6.2 展望60-61
• 致謝61-62
• 參考文獻62-63

【參考文獻】

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本文編號：660806