復(fù)雜海洋工況下全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器水動力學(xué)性能與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度研究.pdf

1、高服役性能動力定位系統(tǒng)是大型海洋裝備在惡劣海況下確保精準(zhǔn)定位和平穩(wěn)性的核心裝備，全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器是動力定位系統(tǒng)中的關(guān)鍵執(zhí)行裝備。復(fù)雜多變海洋環(huán)境下，全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器需不斷調(diào)節(jié)螺旋槳轉(zhuǎn)速與回轉(zhuǎn)角來調(diào)整輸出推力的大小和方向，以確保平臺的穩(wěn)定性。因此，開展復(fù)雜海洋工況下全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器水動力學(xué)及力學(xué)性能研究對其服役性能的評估與疲勞壽命的預(yù)測都具有非常重要的意義。
　　基于計(jì)算流體力學(xué)基礎(chǔ)理論，建立某全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器水動力學(xué)數(shù)值仿真模型，獲得其敞水特性。

2、在此基礎(chǔ)上，基于流固耦合基礎(chǔ)理論，建立螺旋槳結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析模型，獲得不同工況下槳葉上的應(yīng)力、應(yīng)變特性。
　　針對推進(jìn)器的全回轉(zhuǎn)過程，采用準(zhǔn)定常簡化方法，對一系列離散回轉(zhuǎn)角度下推進(jìn)器水動力性能進(jìn)行分析，獲得推進(jìn)器360°回轉(zhuǎn)過程中水動力性能的變化趨勢。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步采用兩層滑移網(wǎng)格嵌套的建模方法建立了推進(jìn)器全回轉(zhuǎn)復(fù)合運(yùn)動的非定常耦合數(shù)值模型。計(jì)算結(jié)果的對比表明，在耦合回轉(zhuǎn)運(yùn)動過程中推進(jìn)器回轉(zhuǎn)運(yùn)動會對其水動力性能產(chǎn)生一定的影響。