潜艇螺旋桨耦合模型的流
发布时间：2021-07-03 08:41
潜艇在军用舰艇中有着举足轻重的地位,是各国海军发展的重点。其最大优点是高隐蔽性、灵活机动、大自给力,能长期潜伏在水下,适合对敌军的突袭。潜艇由于其外形的独特性,在其前行时,其周围分布着不均匀流场。探究不均匀流场对于减小艇体阻力,提升潜艇的推进效率,使潜艇平稳航行具有重要意义。同时,不均匀流场会在其尾部的螺旋桨桨叶表面会产生非定常作用力,从而影响螺旋桨的水动力性能。螺旋桨在流体和潜艇的综合作用下,会在桨叶表面形成波动的压力分布,从而引起桨叶的振动,甚至使桨叶发生周期性变形。螺旋桨和潜艇的相互作用,加上流场对二者的作用,可以产生辐射噪声;桨叶的周期性变形又会成为螺旋桨结构噪声的主要来源。所以,对潜艇和螺旋桨耦合模型的流场、振动和噪声特性的研究,是潜艇和螺旋桨的设计与制造中的关键环节。本文致力于开展基于数值模拟的潜艇-螺旋桨流场、振动、噪声研究,为潜艇和螺旋桨的优化设计、改善其振动噪声性能提供数据参考。首先,对DTMB 4383螺旋桨进行建模、网格划分与敞水性能仿真,作为后续研究的基础。其次,对DARPA SUBOFF潜艇的自航特性进行仿真,研究潜艇-螺旋桨耦合模型的流场和动力学特性。然后,...
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
–1潜艇结构图
故传统的三维建模方法无法满足螺旋桨的建模要求。其三维几何体进行网格划分难度大，需要使用专门的网格划壁面边界层效应。最后，螺旋桨建模和网格划分的合理性验证。本章旨在建立螺旋桨的三维模型，并对其划分网格与试验结果的对比，对模型和网格的合理性进行验证。桨模型的建立桨建模方法概述是船舶的主要推进器，主要由桨毂和叶片两部分组成。桨以很容易建立其三维模型。而桨叶是具有复杂曲面的几何，叶片各处厚度不均，其曲面形状由上千个制约其空间造来确定。1 为常见螺旋桨桨叶的几何参数。直线 OH 为螺旋桨的母母线 OH 在轴线上的投影长度SZ 称为纵斜，θ 为纵倾角。考线之间的投影距离SC 称为侧斜， γ 为侧斜角。
上海交通大学硕士学位论文表 2-2 DTMB 4383 螺旋桨的几何参数 2Table 2-2 The geometry parameters of DTMB 4383 propeller (Part 2)r /R ( )Sθ °P /D Mf 0.3 9.293 1.5124 0.00.4 18.816 1.4588 0.00.5 27.991 1.3860 0.00.6 36.770 1.2958 0.00.7 45.453 1.1976 0.00.8 54.245 1.0959 0.00.9 63.102 0.9955 0.0
【参考文献】：
期刊论文
[1]Y+值对潜艇流场大涡模拟计算精度的影响[J]. 王超,郑小龙,李亮,艾子涛. 华中科技大学学报(自然科学版). 2015(04)
[2]Numerical simulation of hull/propeller interaction of submarine in submergence and near surface conditions[J]. 张楠,张胜利. Journal of Hydrodynamics. 2014(01)
[3]考虑变形的螺旋桨水动力及变形特性研究[J]. 孙海涛,熊鹰. 哈尔滨工程大学学报. 2013(09)
[4]基于CFD的潜艇模型自航仿真分析[J]. 杨琴,王国栋,张志国,冯大奎,王先洲. 中国舰船研究. 2013(02)
[5]基于UG的螺旋桨逆向建模[J]. 何甘林. 企业科技与发展. 2011(21)
[6]基于MATLAB和ProE的螺旋桨三维建模[J]. 吴利红,董连斌,许文海. 大连海事大学学报. 2011(02)
[7]基于UG OPEN/API的鱼雷对转螺旋桨参数化建模[J]. 何惠江,李楠. 鱼雷技术. 2011(01)
[8]基于Pro/E的螺旋桨曲面建模方法[J]. 孙娜,阎长罡,张铁成. 机械工程师. 2010(07)
[9]船用螺旋桨桨叶应力数值计算[J]. 文学栋,王永生,李坚波. 船海工程. 2010(01)
[10]国外潜艇声隐身技术的现状及发展方向[J]. 王勇,鲁克明,余广平,张昭. 舰船电子工程. 2010(01)
博士论文
[1]直接空冷风机桥架振动研究[D]. 周全.武汉大学 2014
硕士论文
[1]用于撬装式LNG的引射器研究与实验[D]. 罗文龙.西安石油大学 2016
[2]基于异形复杂高层项目的数值风洞研究[D]. 周凯旋.广东工业大学 2016
[3]潜艇艉部流场分析[D]. 周玉苗.华中科技大学 2008
[4]全附体潜艇的流场和流噪声的数值研究[D]. 卢云涛.上海交通大学 2008
[5]计算机辅助螺旋桨设计[D]. 彭勇.华中科技大学 2007
本文编号：3262243
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
–1潜艇结构图
故传统的三维建模方法无法满足螺旋桨的建模要求。其三维几何体进行网格划分难度大，需要使用专门的网格划壁面边界层效应。最后，螺旋桨建模和网格划分的合理性验证。本章旨在建立螺旋桨的三维模型，并对其划分网格与试验结果的对比，对模型和网格的合理性进行验证。桨模型的建立桨建模方法概述是船舶的主要推进器，主要由桨毂和叶片两部分组成。桨以很容易建立其三维模型。而桨叶是具有复杂曲面的几何，叶片各处厚度不均，其曲面形状由上千个制约其空间造来确定。1 为常见螺旋桨桨叶的几何参数。直线 OH 为螺旋桨的母母线 OH 在轴线上的投影长度SZ 称为纵斜，θ 为纵倾角。考线之间的投影距离SC 称为侧斜， γ 为侧斜角。
上海交通大学硕士学位论文表 2-2 DTMB 4383 螺旋桨的几何参数 2Table 2-2 The geometry parameters of DTMB 4383 propeller (Part 2)r /R ( )Sθ °P /D Mf 0.3 9.293 1.5124 0.00.4 18.816 1.4588 0.00.5 27.991 1.3860 0.00.6 36.770 1.2958 0.00.7 45.453 1.1976 0.00.8 54.245 1.0959 0.00.9 63.102 0.9955 0.0
【参考文献】：
期刊论文
[1]Y+值对潜艇流场大涡模拟计算精度的影响[J]. 王超,郑小龙,李亮,艾子涛. 华中科技大学学报(自然科学版). 2015(04)
[2]Numerical simulation of hull/propeller interaction of submarine in submergence and near surface conditions[J]. 张楠,张胜利. Journal of Hydrodynamics. 2014(01)
[3]考虑变形的螺旋桨水动力及变形特性研究[J]. 孙海涛,熊鹰. 哈尔滨工程大学学报. 2013(09)
[4]基于CFD的潜艇模型自航仿真分析[J]. 杨琴,王国栋,张志国,冯大奎,王先洲. 中国舰船研究. 2013(02)
[5]基于UG的螺旋桨逆向建模[J]. 何甘林. 企业科技与发展. 2011(21)
[6]基于MATLAB和ProE的螺旋桨三维建模[J]. 吴利红,董连斌,许文海. 大连海事大学学报. 2011(02)
[7]基于UG OPEN/API的鱼雷对转螺旋桨参数化建模[J]. 何惠江,李楠. 鱼雷技术. 2011(01)
[8]基于Pro/E的螺旋桨曲面建模方法[J]. 孙娜,阎长罡,张铁成. 机械工程师. 2010(07)
[9]船用螺旋桨桨叶应力数值计算[J]. 文学栋,王永生,李坚波. 船海工程. 2010(01)
[10]国外潜艇声隐身技术的现状及发展方向[J]. 王勇,鲁克明,余广平,张昭. 舰船电子工程. 2010(01)
博士论文
[1]直接空冷风机桥架振动研究[D]. 周全.武汉大学 2014
硕士论文
[1]用于撬装式LNG的引射器研究与实验[D]. 罗文龙.西安石油大学 2016
[2]基于异形复杂高层项目的数值风洞研究[D]. 周凯旋.广东工业大学 2016
[3]潜艇艉部流场分析[D]. 周玉苗.华中科技大学 2008
[4]全附体潜艇的流场和流噪声的数值研究[D]. 卢云涛.上海交通大学 2008
[5]计算机辅助螺旋桨设计[D]. 彭勇.华中科技大学 2007
本文编号：3262243
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/chuanbolw/3262243.html
