隨著艦船技術(shù)的重大變革,現(xiàn)代艦船正在逐漸向大型化、快速化和安靜化的方向發(fā)展,對(duì)其振動(dòng)與噪聲性能的要求提出了更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。大量的實(shí)船測(cè)試結(jié)果表明,造成艦船的總聲壓級(jí)指標(biāo)過高的主要原因是1/3倍頻程聲壓譜和線譜的某些頻段或頻率點(diǎn)聲壓過大,而這些頻率主要集中在低頻段。低頻段中的若干線譜或窄帶譜是目前艦船輻射噪聲的主要特征,這些特征與工作于艦船艉部非均勻流場(chǎng)中的螺旋槳的非定常特性有著密切的關(guān)系。有鑒于此,本文在總結(jié)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,采用數(shù)值模擬與模型實(shí)驗(yàn)的方法,研究了非均勻來流下槳軸耦合特性問題,主要的研究內(nèi)容如下:第二章中,首先對(duì)外部激勵(lì)作用下螺旋槳的非定常變化特性這一流動(dòng)問題進(jìn)行了闡述,進(jìn)而通過對(duì)比分析動(dòng)網(wǎng)格方法與滑移網(wǎng)格方法的優(yōu)缺點(diǎn),建立了基于動(dòng)網(wǎng)格方法的非均勻來流中外部激勵(lì)作用下螺旋槳非定常水動(dòng)力特性的CFD數(shù)值模擬方法。在此基礎(chǔ)上,分別采用動(dòng)網(wǎng)格方法和滑移網(wǎng)格方法對(duì)九階非均勻來流下某三葉槳的非定常水動(dòng)力特性進(jìn)行了數(shù)值模擬分析。研究表明,動(dòng)網(wǎng)格方法與滑移網(wǎng)格方法在模擬螺旋槳非定常流場(chǎng)時(shí)的主要差異存在于流場(chǎng)計(jì)算域內(nèi)的交界面上,兩者對(duì)螺旋槳非定常力的計(jì)算具有同樣的精度。第三章中,采...

【文章頁數(shù)】：171 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要符號(hào)說明
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 螺旋槳水動(dòng)力性能研究現(xiàn)狀
        1.2.1 螺旋槳水動(dòng)力性能試驗(yàn)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 螺旋槳水動(dòng)力性能數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
    1.3 螺旋槳槳葉應(yīng)力應(yīng)變特性研究現(xiàn)狀
    1.4 論文主要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
        1.4.1 論文的主要內(nèi)容
        1.4.2 創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 數(shù)值模擬方法與驗(yàn)證研究
    2.1 流場(chǎng)數(shù)值模擬方法
        2.1.1 流場(chǎng)控制方程
        2.1.2 湍流模型
    2.2 螺旋槳振動(dòng)模擬方法
        2.2.1 動(dòng)網(wǎng)格方法
        2.2.2 網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的更新方式
    2.3 數(shù)值處理方法
    2.4 數(shù)值方法驗(yàn)證分析
        2.4.1 數(shù)值計(jì)算模型
        2.4.2 網(wǎng)格及時(shí)間步長影響分析
        2.4.3 螺旋槳非定常水動(dòng)力計(jì)算與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 外部激勵(lì)下螺旋槳水動(dòng)力特性數(shù)值研究
    3.1 計(jì)算條件設(shè)置與參數(shù)
    3.2 螺旋槳幾何中心的運(yùn)動(dòng)特性
    3.3 外部激勵(lì)作用對(duì)螺旋槳非定常水動(dòng)力性能的影響
        3.3.1 不同頻率的外部軸向和橫向激勵(lì)作用
        3.3.2 不同幅值的外部軸向和橫向激勵(lì)作用
    3.4 外部激勵(lì)作用對(duì)螺旋槳流場(chǎng)變化特性的影響
        3.4.1 不同頻率的外部軸向和橫向激勵(lì)作用
        3.4.2 不同幅值的外部軸向和橫向激勵(lì)作用
    3.5 本章小結(jié)
第四章 槳軸非定常振動(dòng)特性試驗(yàn)研究
    4.1 試驗(yàn)設(shè)備及方法
        4.1.1 試驗(yàn)設(shè)備
        4.1.2 試驗(yàn)方法
        4.1.3 試驗(yàn)?zāi)Ｐ?br>    4.2 三葉螺旋槳非定常特性試驗(yàn)結(jié)果
        4.2.1 無外部激勵(lì)時(shí)三葉螺旋槳的振動(dòng)特性
        4.2.2 外部軸向激勵(lì)下三葉螺旋槳的振動(dòng)特性
    4.3 七葉大側(cè)斜螺旋槳非定常特性試驗(yàn)結(jié)果
        4.3.1 無外部激勵(lì)時(shí)七葉大側(cè)斜螺旋槳振動(dòng)特性
        4.3.2 外部軸向激勵(lì)下七葉大側(cè)斜螺旋槳振動(dòng)特性
        4.3.3 不同轉(zhuǎn)速下外部軸向激勵(lì)對(duì)螺旋槳振動(dòng)特性的影響
    4.4 七葉大側(cè)斜螺旋槳槳葉動(dòng)應(yīng)變特性試驗(yàn)結(jié)果
        4.4.1 空間非均勻來流下螺旋槳槳葉動(dòng)應(yīng)變特性
        4.4.2 外部軸向激勵(lì)作用下槳葉的動(dòng)應(yīng)變特性
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文
攻讀博士學(xué)位期間完成的科研項(xiàng)目
致謝



本文編號(hào)：3850449