船用调距桨推进性能分析

发布时间：2017-08-12 09:11

  本文关键词：船用调距桨推进性能分析

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【摘要】：随着科学的进步,船舶制造业对螺旋桨性能的要求越来越高,调距桨较常规螺旋桨在某些实船应用上拥有较好的操纵性、推进效率和安全性,因调距桨是借助桨毂中的调距机构改变螺距,这样在非设计工况下运转时仍能充分吸收主机功率,任何工况下通过调节螺距发出全功率,以获得较高的螺旋桨推进效率。正因为调距桨的这种特性,越来越多的船舶企业和科研院所对调距桨的应用以及研究力度。调距桨本身出现年代较晚,相关研究资料有限,本文将以对某一实船为研究对象,利用给定的船型参数,对该实船的调距桨进行建模,并利用CFD流体力学计算方法,可调距桨进行水动力性能分析。具体地来讲是以螺距比为参变量,来做出不同调距桨转速档位情况下调距桨推力、转矩、推进效率等量的变化趋势,从而对调距桨在不同工况下的工作情况和特点做出相关的理论分析。本文的主要工作内容有:1、阐述调距桨的工作特性及原理,针对实船资料,以某实船调距桨为研究对象,利用UG三维建模软件对调距桨进行三维几何建模;2、将调距桨模型导入到FLUENT软件中,建立调距桨工作的流场域,边界层的设置,对模型进行网格划分,然后设置计算参数进行数值分析计算;3、通过设置不同的计算的参数,来预报不同调距桨转速档位下不同调距比的调距桨工作特性,得到该调距桨的相关仿真分析参数(速度矢量、速度分布、流场压力分布、调距桨压力表面分布、推力及推力系数、扭矩及扭矩系数、敞水效率等)的变化情况,并进行分析。
【关键词】：调距桨 UG建模 Fluent计算 螺距比
【学位授予单位】：集美大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U664.33
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-13
• 1.1 课题研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究的现状10-12
• 1.2.1 国外研究现状10-11
• 1.2.2 国内研究现状11-12
• 1.3 本论文的主要研究内容12-13
• 第2章 计算流体力学基本原理13-27
• 2.1 流动控制方程13-14
• 2.2 湍流的数值模拟方法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 边界条件18-19
• 2.4 数值离散方法19-24
• 2.4.1 离散化方法20-21
• 2.4.2 有限体积法21-22
• 2.4.3 离散方程中对流项差分格式22-24
• 2.5 数值方程的求解24-26
• 2.6 本章小结26-27
• 第3章 调距桨机理及模型建立27-38
• 3.1 船舶阻力特性27-28
• 3.2 常规螺旋桨工作特性28-30
• 3.2.1 常规螺旋桨的推力和转矩28-29
• 3.2.2 常规螺旋桨的敞水特性29-30
• 3.3 调距桨工作机理30-32
• 3.3.1 调距桨工作原理30
• 3.3.2 调距桨工作特性30-31
• 3.3.3 调距桨的控制机构31-32
• 3.4 调距桨几何模型建立32-37
• 3.4.1 调距桨相关具体参数32-33
• 3.4.2 调距桨几何建模33-37
• 3.5 本章小节37-38
• 第4章 调距桨CFD计算方法38-43
• 4.1 调距桨模型流场域建立38-39
• 4.2 调距桨计算模型网格剖分39-41
• 4.2.1 网格技术39
• 4.2.2 螺旋桨模型网格剖分39-41
• 4.3 调距桨计算模型边界条件设置41-42
• 4.4 求解参数设置42
• 4.5 计算流程42
• 4.6 收敛判断42
• 4.7 本章小节42-43
• 第5章 调距桨推进性能数值分析预报43-60
• 5.1 数值分析预报思路43
• 5.2 叶片表面压力分析43-46
• 5.3 叶片表面速度矢量分布46-50
• 5.4 速度分布云图50-53
• 5.5 推力与转矩报告分析53-56
• 5.6 推进性能曲线分析56-59
• 5.7 本章小节59-60
• 第6章 结论与展望60-61
• 6.1 结论60
• 6.2 展望60-61
• 致谢61-62
• 参考文献62-63

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 高键华,李众华,王建华,李彦华;可调螺距螺旋桨模糊控制系统[J];船舶工程;2000年01期

2 王永生,庞之洋,王绍增;可调螺距螺旋桨零推力螺距敞水力矩特性研究[J];船舶工程;2005年05期

3 时志刚;冯明志;高荃;;我国船舶柴油机发展展望[J];柴油机;2012年01期

4 李殿璞;基于螺旋桨特性四象限Chebyshev拟合式的深潜艇正倒航变速推进模型[J];哈尔滨工程大学学报;2002年01期

5 张宏伟;王树新;侯巍;何漫丽;;螺旋桨三维建模方法研究[J];机床与液压;2006年05期

6 李爽;田斌斌;徐青;徐斌;陈立;;水面舰船集成优化设计探讨[J];中国舰船研究;2013年02期

7 冯明志;;船舶柴油机减排新形势与技术发展[J];上海造船;2009年04期

8 刘建全;刘卫斌;;基于CFD方法的螺旋桨敞水数值实验研究[J];中国水运(学术版);2007年02期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 彭勇;计算机辅助螺旋桨设计[D];华中科技大学;2007年

2 汪蕾;导管螺旋桨非定常水动力性能数值预报[D];上海交通大学;2009年

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本文编号：660806