| 【中文题名】 | 导管螺旋桨定常水动力性能预报 |
| 【英文题名】 | Prediction of the Steady Hydrodynamic Performance of Ducted Propeller |
| 【学科专业】 | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-9-10 |
| 【中关键词】 | 导管螺旋桨,升力面,面元法,定常水动力性能,, |
| 【英关键词】 | ducted propeller,lifting-surface method,surface panel method,Steady hydrodynamic performance, |
| 【分类导航】 | 交通运输>水路运输>船舶工程>船舶原理>船舶动力学> |
| 【论文摘要】 |
近年来，提高船舶推进效率，减少船舶振动已成为船舶设计工作者面临的重大任务。导管螺旋桨，作为特种推进器的一种，最近一直受到国内外推进工作者的青睐。与普通螺旋桨相比较，在重负荷工况下导管螺旋桨的效率高，推力大，减少螺旋桨振动等一系列优点。所以，研究如何能更准确地预报导管螺旋桨水动力性能非常重要。
本文应用基于扰动速度势的面元法和升力面理论的耦合方法，计算导管螺旋桨在均匀流场中的定常水动力性能。螺旋桨采用升力面理论计算，导管采用面元法进行计算。
螺旋桨采用离散涡环法，将桨叶表面和桨毂表面离散为一系列双曲四边形，在四边形网格中布置集中涡环和线源分布，根据物面条件建立方程得到涡和源汇分布的强度。
导管表面和导管尾涡采用四边形面元离散。以面元的几何形心为控制点，在每个物面面元上布置等强度的源汇分布和偶极子分布，每个尾涡面面元上布置等强度的偶极子分布。
将计算得到的螺旋桨的诱导速度作为导管的来流，解出导管表面的环量，将导管的诱导速度并入螺旋桨来流，再次计算螺旋桨的涡环和源汇分布，如此迭代，直到收敛为止。通过伯努利方程求出导管表面上的压力分布，进而可以得到导管的推力，螺旋桨的推力和扭... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
3-4 |
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Abstract |
4-7 |
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第1章 导管螺旋桨理论及其发展 |
7-11 |
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1.1 导管螺旋桨概述 |
7-8 |
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1.2 螺旋桨的升力面理论 |
8-9 |
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1.3 螺旋桨面元法 |
9 |
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1.4 导管螺旋桨的研究现状 |
9-10 |
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1.5 本文的主要工作 |
10-11 |
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第2章 螺旋桨基本假定及处理 |
11-19 |
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2.1 基本假定 |
11 |
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2.2 边界条件 |
11-12 |
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2.3 螺旋桨几何及其求解方法 |
12-15 |
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2.3.1 螺旋桨坐标系 |
12-13 |
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2.3.2 螺旋桨几何 |
13-14 |
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2.3.3 螺旋桨求解方法 |
14-15 |
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2.4 螺旋桨的网格离散 |
15-19 |
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2.4.1 螺旋桨离散方法 |
15-17 |
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2.4.2 螺旋桨离散图 |
17-19 |
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第3章 导管的求解方法及离散处理 |
19-26 |
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3.1 导管的几何描述 |
19-20 |
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3.2 导管的基本求解方法 |
20-23 |
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3.3 导管几何的离散 |
23-26 |
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3.3.1 导管网格离散方法 |
23-24 |
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3.3.2 导管网格离散图 |
24-26 |
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第4章 导管螺旋桨定常水动力性能数值计算结果及分析 |
26-38 |
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4.1 敞水性能曲线随网格变化的比较 |
26-32 |
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4.1.1 导管桨离散网格图 |
26-29 |
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4.1.2 导管桨网格数变化与试验值比较 |
29-31 |
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4.1.3 选取最佳网格时敞水性能曲线 |
31-32 |
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4.2 导管与螺旋桨之间间隙对导管桨性能的影响 |
32-35 |
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4.3 7303桨与NO.19桨的算例 |
35-36 |
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4.4 计算结果分析 |
36-38 |
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第5章 结论和展望 |
38-39 |
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参考文献 |
39-42 |
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致谢 |
42-43 |
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硕士期间发表的论文 |
43-44 |
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附录1 双曲四边形面元诱导速度势计算 |
44-49 |
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A.1 四边形双曲面元 |
44-45 |
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A.2 单位强度面偶极子的诱导速度势 |
45-47 |
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A.3 单位强度源汇分布的诱导速度势 |
47-49 |
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附录2 N0.19导管型值 |
49 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.111822 |
