船体、定子与导管相互干扰尾流特性的数值模拟与试验验证研究
本文选题:雷诺应力模型 切入点:水下航行体 出处:《船舶力学》2016年Z1期
【摘要】:文章通过求解RANS方程,结合雷诺应力模型,数值模拟了水下航行体模型Sub A在不带导管、定子与带导管、定子两种不同状态下的尾流三向速度场,分析了船体、定子与导管相互干扰尾流特性,数值模拟给出了模型尾部不同半径上的三向速度与伴流分数,并与试验结果进行了对比分析,两者结果吻合得很好,研究表明文中所使用的数值计算方法可以有效地模拟尾部三向速度场。通过对比发现,定子与导管对尾流场有阻滞作用,且相互干扰尾流特性相当复杂。同时利用数值模拟方法探讨了尾部去流段长径比对尾流场的影响,计算了两种不同长径比回转体模型的尾部去流段边界层速度分布,详细分析了尾部外法线上速度分布和边界层厚度随长径比的变化,指出该模型尾部去流段相对短粗肥胖,导致逆压梯度相对较大且变化剧烈,从而导致边界层增厚,速度相对降低,卷吸携带作用减弱,最终桨盘面轴向速度分布产生相应变化。
[Abstract]:By solving the RANS equation and combining with the Reynolds stress model, the paper numerically simulates the wake three-dimensional velocity field of the underwater vehicle model Sub A in two different states, I. e., the stator, the stator and the stator, and analyzes the ship hull. The wake characteristics of stator and conduit are interfered with each other. Numerical simulation shows that the three-dimensional velocity and wake fraction at different radii of the tail of the model are obtained, and the results are compared with the experimental results, and the results are in good agreement with each other. The results show that the numerical method used in this paper can effectively simulate the three-dimensional velocity field of the tail. By comparison, it is found that the stator and the duct block the wake field. At the same time, the influence of the ratio of length to diameter on the wake flow field is discussed by using numerical simulation method, and the velocity distribution of the boundary layer in two different slenderness ratio models is calculated. The variation of velocity distribution and the thickness of boundary layer with the ratio of length to diameter on the tail outer normal line are analyzed in detail. It is pointed out that the tail deflow section of the model is relatively short and fat, which leads to the reverse pressure gradient is relatively large and changes sharply, thus resulting in the thickening of the boundary layer. The velocity is relatively low, the entrainment and carrying effect is weakened, and the axial velocity distribution of the propeller's disk surface changes accordingly.
【作者单位】: 中国船舶科学研究中心水动力学重点实验室;
【分类号】:U661.1
【共引文献】
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,本文编号:1660315
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