高效噴流舵的水動力性能研究.pdf

1、噴流舵是一種高效的新型舵，它通過噴出少量的流體而使舵獲得較高的升力，能夠極大地提高舵效，在船舶應(yīng)用上有其開發(fā)和研制的前景。但是，關(guān)于噴流舵的深入研究還剛剛起步，國內(nèi)外仍處在方案性設(shè)計(jì)階段，主要研究方式基本上是試驗(yàn)研究。用理論方法研究噴流舵的流體動力性能對于提高噴流舵的設(shè)計(jì)水平具有指導(dǎo)意義。 本文基于純勢流理論，采用線源分布源定理計(jì)算具有壁面噴流的可控環(huán)量翼來研究噴流舵的水動力性能，所得噴流影響加上面元法理論計(jì)算值，小舵角時相符良

2、好。 應(yīng)用定常面元法，以射流理論知識為基礎(chǔ)，詳細(xì)分析了圓尾翼型的尾渦分離，根據(jù)圓柱體繞流及翼型的后緣分離相關(guān)理論，對計(jì)算翼型方法進(jìn)行尾渦的變動，包括尾渦離開距尾緣的距離或改變尾渦形狀。從計(jì)算結(jié)果看，這種方法可以為應(yīng)用原方法預(yù)報圓尾型翼的翼型表面壓力系數(shù)進(jìn)行修正提供有效的參考。通過改變噴流舵表面的源匯分布并考慮圓尾翼型的后緣分離對噴流舵尾渦位置及尾渦形狀的影響，建立了適合計(jì)算的噴流舵模型，對試驗(yàn)舵模進(jìn)行了水動力性能計(jì)算，得出噴流舵

3、在零攻角時也能通過噴流產(chǎn)生較大的升力而普通舵在沒有攻角時不產(chǎn)生升力，并且噴流舵在各攻角下的升力系數(shù)和零攻角下的升/阻比在加入噴流后都有顯著增加。對于不同的舵角，噴流造成的源匯影響系數(shù)不一樣，系數(shù)隨舵角的增大而增大。當(dāng)噴流速度與來流速度相差過大時，進(jìn)行水動力性能計(jì)算會出現(xiàn)發(fā)散的現(xiàn)象。但所得升力曲線和阻力曲線試驗(yàn)所得曲線發(fā)展趨向基本一致?？梢钥闯觯迷磪R模擬噴流舵研究船舶水動力性能是可行的。 單純的襟翼舵和噴流舵都有明顯的增升效果，

4、達(dá)到提供更大舵力或減縱搖的目的，改善操縱性能。為此本文在原有噴流舵試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷幕A(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種新型的襟翼噴流舵，并對其進(jìn)行了水動力性能的理論預(yù)報。它可以提供更大的升力和更小的阻力，水動力性能優(yōu)良。 本研究對噴流舵在若干噴流動量系數(shù)和不同舵角下的水動力性能進(jìn)行的計(jì)算，將結(jié)果與噴流舵模型試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較與分析，得到一些有益的結(jié)論。 從而提出了應(yīng)用定常面元法對噴流舵流體動力性能進(jìn)行計(jì)算，得到的結(jié)論對于進(jìn)一步研究這種新型舵提供了一