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文檔簡介
1、伴隨著陸地資源的日益枯竭,資源豐富的海洋吸引了人類的眼球,促進了海洋資源的深入開發(fā),在這一大背景下,海洋經濟及海洋船舶工業(yè)得到前所未有飛速發(fā)展,其中海洋裝備和高性能船舶需求量與日俱增,這就對海洋工程裝備中關鍵設備船舶推進器提出了嚴格的要求,船舶推進器性能的好壞直接影響著船舶性能的高低。在船舶推進器中,一種具有優(yōu)異操縱性能的船舶推進器—擺線推進器引起學者們的廣泛關注,它可以在360°范圍內連續(xù)、快速地改變推力的大小和方向,動態(tài)響應快速,強
2、抗風浪能力等優(yōu)點。這些優(yōu)點無疑對提高我國海洋裝備和高性能船舶性能具有重要意義。
本文分析和總結了國內外對擺線推進器的研究現狀,總結了擺線推進器的研究歷程,理論方法和 CFD方法研究歷程以及未來發(fā)展趨勢。在此基礎之上,介紹了基于計算流體力學方法的基本理論和方法,從流體力學控制方程入手,討論了基于有限體積法的控制方程離散方案,并對流體力學中的湍流模型和湍流模擬方法進行了研究對比。
首先研究了 NACA0012翼型做升沉俯
3、仰正弦式擺動運動時推進性能。模擬分析了水翼作純升沉,純俯仰及升沉俯仰耦合運動時的水動力性能,并討論了頻率,升沉幅值及擺角三個影響因素對擺動水翼水動力性能的影響規(guī)律。
介紹了擺線推進器的工作原理,并根據其工作原理建立了二維擺線推進器數值模型,根據NACA3412翼型剖面的擺線推進器數值模擬結果與NSRDC報告中實驗結果進行比較,驗證了本文模型和方法的可行性。在驗證了數值模型的可形性基礎上,采用NACA0012翼型建立了二維擺線推
4、進器數值模型,并對該模型進行了變偏心率推進性能模擬,在研究了推進性能隨偏心率的變化規(guī)律的同時,對葉片的水動力特性進行了討論,給出了葉片水動力與推進器推進性能的關系,為擺線推進器的設計以及葉片強度校核提供依據。
在單個擺線推進器數值模型基礎上,建立了雙擺線推進器數值模型,從雙擺線推進器的旋轉方向,槳葉相位角和雙槳間距三個方面討論了擺線推進器的水動力影響,并在最后試探性地研究了同軸對轉擺線推進器水動力性能,這些研究成果對日后實際生
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