螺旋槳水動力、空泡和噪聲性能預(yù)報方法研究.pdf

1、螺旋槳及其衍生出來的特種推進器是現(xiàn)代艦船最常用的推進裝置。其性能對艦船的快速性具有至關(guān)重要的影響,同時螺旋槳誘導(dǎo)的船體振動、空泡及噪聲等對艦船結(jié)構(gòu)強度、隱身性能、螺旋槳結(jié)構(gòu)強度、水動力性能均有很大影響,至今仍然受到眾多研究者的關(guān)注。
　　本文首先針對目前螺旋槳相關(guān)水動力性能的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,總結(jié)了建立螺旋槳三維模型及網(wǎng)格劃分的方法,并簡要介紹了用于求解螺旋槳流場N-S方程的MRF方法和動網(wǎng)格技術(shù)的理論基礎(chǔ)和適用范圍。同時,依據(jù)本文

2、的研究內(nèi)容給出了文中使用到的湍流模型、空泡模型及噪聲模型。
　　由于FLUENT軟件集成了目前國內(nèi)外使用較為成熟的湍流模型、空泡模型及噪聲模塊,而且不同模型可以同時使用,用于螺旋槳空泡及輻射噪聲的數(shù)值計算,且易于上手操作。本文基于FLUENT軟件平臺首先對DTMB4119螺旋槳敞水性能的計算進行網(wǎng)格獨立性驗證及不確定度分析。并基于上述網(wǎng)格尺度要求及計算方法對不同側(cè)斜螺旋槳正車、倒車以及緊急倒車時的水動力性能進行計算,給出側(cè)斜對螺旋

3、槳敞水性能的影響。同時通過定性分析艇后螺旋槳非定常力和輻射噪聲特性是否與現(xiàn)有研究結(jié)論相符來驗證本文所使用數(shù)值仿真方法的準確性。螺旋槳片空泡的數(shù)值仿真則依據(jù)網(wǎng)上公開模型試驗數(shù)據(jù)進行,分析均勻來流時不同進速系數(shù)及不同空泡數(shù)的螺旋槳推力崩潰性能及片空泡形狀、位置、大小是否與模型試驗結(jié)果相符。
　　本文對螺旋槳水動力性能、空泡及噪聲的數(shù)值仿真獲得了較好效果,結(jié)果與模型試驗吻合,驗證了所使用數(shù)值仿真方法的準確性,螺旋槳水動力性能計算具有工程