船舶螺旋槳空泡性能理論預(yù)報.pdf

1、隨著世界船舶業(yè)的發(fā)展，人們對船舶的航速以及主機的性能要求不斷提高，但是由于船舶螺旋槳的尺寸受到各種限制而不能任意增加，故螺旋槳槳葉的負(fù)荷不斷增大，在此情況下，螺旋槳往往無可避免的產(chǎn)生空泡現(xiàn)象。當(dāng)螺旋槳出現(xiàn)空泡后，會對螺旋槳的性能產(chǎn)生不同程度的影響，或者使航速降低，或者使槳葉材料受到損害，或者使船體產(chǎn)生嚴(yán)重的振動和噪聲等，因此在船舶設(shè)計階段，對螺旋槳空泡進(jìn)行理論預(yù)報是十分必要的。 論文分析了國內(nèi)外進(jìn)行螺旋槳性能研究的技術(shù)特點，詳細(xì)

2、介紹了各國學(xué)者對螺旋槳空泡理論的研究進(jìn)展，以及在螺旋槳空泡理論預(yù)報中存在的問題和解決策略。 論文用理論的方法系統(tǒng)地分析了均勻流場和非均勻流場中的螺旋槳性能預(yù)報問題，包括螺旋槳定常水動力性能預(yù)報和螺旋槳非定常水動力性能預(yù)報。螺旋槳的非定常水動力性能采用時域方法求解，為了減少計算時間和降低計算機的存儲量，論文采用了主槳葉方法，其它槳葉上的未知量均可由主葉片按一定相位角推算，在計算的每一時間步長的計算方法基本與定常時相同。 論

3、文采用基于速度勢的低階面元法預(yù)報了螺旋槳的空泡性能，包括空泡韻長度和厚度等，并編制了相應(yīng)的數(shù)值程序。本文以螺旋槳的每一個條帶為研究對象。在預(yù)報空泡長度問題上，結(jié)合非定常性能計算壓力分布，運用空泡產(chǎn)生條件解出空泡長度；在空泡厚度預(yù)報問題上，首先由格林公式推導(dǎo)出該問題的積分方程，然后在槳葉的每一個條帶上離散方程，運用運動學(xué)邊界條件、動力學(xué)邊界條件、無窮遠(yuǎn)條件、壓力庫塔條件、空泡尾緣厚度為零條件等作為方程的定解條件，求解空泡區(qū)域的源匯強度和濕