| 【中文题名】 | 高阶面元法预报螺旋桨水动力性能 |
| 【英文题名】 | Prediction of Hydrodynamic Performance on Propeller by High-Order Surface Panel Method |
| 【学科专业】 | 流体力学 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2004-7-8 |
| 【中关键词】 | 螺旋桨,面元法,B样条,偶极子,水动力性能, |
| 【英关键词】 | Propeller, Surface Panel Method, B-Spline, Doublet,Hydrodynamic Performance, |
| 【分类导航】 | 交通运输>水路运输>船舶工程>船舶原理>> |
| 【论文摘要】 |
随着世界航运和计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics)的不断发展，螺旋桨作为一种应用广泛的船舶推进装置也在不断发展中。采用理论计算方法设计螺旋桨具有更大的灵活性和适应性，同时，通过理论计算方法对螺旋桨的水动力性能进行准确的预报，对于避免不良设计所带来振动和噪声，进一步提高螺旋桨的效率有着重要的意义。因此，深入地研究如何准确地预报螺旋桨的水动力性能是非常重要的。
面元法是在实际物面上满足物面边界条件，没有对螺旋桨的几何形状做任何假设，能更精确地描述螺旋桨的复杂几何形状，其数学模型更加完善。用面元法不仅可以准确地预报螺旋桨的推力和转矩，而且可以准确地预报螺旋桨表面的压力分布。就当前国内外螺旋桨的研究发展水平而言，面元法已经被许多研究机构用来解决螺旋桨性能和压力分布的预报问题。为了提高计算精度，加速非线性迭代的收敛性，面元法正沿着由低阶向高阶的方向发展。
本文采用了一种基于B样条的高阶面元法预报螺旋桨的定常水动力性能，不但用B样条表达螺旋桨表面的几何形状，而且还用其表示螺旋桨表面的偶极子分布，B样条的应用提高了螺旋桨的几何以及偶极子密度表达的精度... |
| 【论文题纲】 |
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第1章 引言 |
7-14 |
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1.1 论文研究的意义和目的 |
7-8 |
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1.2 螺旋桨理论方法的研究概述 |
8-13 |
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1.2.1 螺旋桨升力线理论 |
8-9 |
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1.2.2 螺旋桨升力面理论 |
9-11 |
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1.2.3 螺旋桨面元法 |
11-13 |
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1.3 本文的主要工作 |
13-14 |
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第2章 基本理论 |
14-20 |
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2.1 基本假定 |
14-15 |
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2.2 边界条件 |
15-16 |
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2.3 基本求解方法 |
16-18 |
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2.4 螺旋桨水动力计算方法 |
18-20 |
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第3章 数值方法 |
20-37 |
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3.1 概述 |
20-21 |
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3.2 B样条函数 |
21-25 |
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3.3 边界的离散化 |
25-32 |
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3.3.1 桨叶的离散 |
25-28 |
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3.3.2 桨毂的离散 |
28-29 |
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3.3.3 螺旋桨尾涡面的离散 |
29-32 |
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3.4 边界积分方程的离散化 |
32-33 |
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3.5 物面对场点诱导速度势的计算 |
33-36 |
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3.5.1 B样条面偶极子的诱导速度势 |
33-35 |
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3.5.2 单位强度源汇和偶极子的诱导速度势 |
35-36 |
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3.6 关于计算的几点说明 |
36-37 |
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第4章 数值计算 |
37-49 |
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4.1 引言 |
37-38 |
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4.2 螺旋桨敞水性能计算及分析 |
38-46 |
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4.2.1 螺旋桨敞水性能计算 |
38-46 |
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4.2.2 计算结果分析 |
46 |
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4.3 定常压力分布的计算及比较 |
46-49 |
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4.3.1 定常压力分布的计算 |
46-48 |
|
4.3.2 计算结果分析 |
48-49 |
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第5章 结论和展望 |
49-50 |
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参考文献 |
50-54 |
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致谢 |
54-55 |
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攻读硕士学位期间发表的论文 |
55 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.111567 |
