速度面元法預(yù)報(bào)螺旋槳水動(dòng)力性能.pdf

1、近年來隨著航海業(yè)的蓬勃發(fā)展，人們對(duì)螺旋槳的要求也逐漸增高。通過詳細(xì)的理論計(jì)算，準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)螺旋槳的水動(dòng)力性能，進(jìn)而能夠避免由于不良設(shè)計(jì)所帶來的振動(dòng)、空泡等問題。運(yùn)用理論計(jì)算方法預(yù)報(bào)螺旋槳水動(dòng)力性能同時(shí)還具有經(jīng)濟(jì)、快速、簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，但是它預(yù)報(bào)的螺旋槳槳葉表面的壓力分布值與試驗(yàn)值還是有著一定的差距。因此，研究如何更為準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)螺旋槳水動(dòng)力性能是國(guó)內(nèi)外學(xué)者一直致力研究的課題。
　　 面元法直接在真實(shí)物面上分布源匯等奇點(diǎn)，這樣便可以合理的

2、考慮物體厚度的影響，槳葉表面的壓力分布也更接近于實(shí)際。它對(duì)復(fù)雜物體的幾何形狀能更精確地描述，對(duì)于槳轂、導(dǎo)管和槳葉上空泡的影響也更容易處理。
　　 速度面元法的主要思想是將物面引起的速度單獨(dú)由源匯的面分布來表示，考慮物面的法向速度為零的邊界條件，從而構(gòu)成求解面源強(qiáng)度的基本公式。
　　 本文采用了一種改進(jìn)的較易滿足庫(kù)塔條件的速度面元法。這種方法將槳葉表面和槳轂表面離散為一系列四邊形雙曲面元，在每個(gè)四邊形面元上布置等強(qiáng)度源，同

3、時(shí)拱弧面和尾渦面也離散為布置渦的四邊形雙曲面元。在定常情況下，我們認(rèn)為只要槳葉拱弧面隨邊處的法向速度為零即自動(dòng)滿足庫(kù)塔條件。計(jì)算每個(gè)面元上的奇點(diǎn)對(duì)場(chǎng)點(diǎn)的誘導(dǎo)速度，再根據(jù)槳葉表面、槳轂表面和拱弧面上的運(yùn)動(dòng)學(xué)邊界條件建立求解奇點(diǎn)強(qiáng)度的方程。進(jìn)而通過伯努利方程計(jì)算得出槳葉表面壓力分布，再通過積分求得螺旋槳的推力和轉(zhuǎn)矩。
　　 本文采用上述方法計(jì)算了DTMB4119槳槳葉表面的壓力分布和速度分布，然而由于數(shù)值問題的處理不夠準(zhǔn)確，沒有得到