三維水翼空化的流體動(dòng)力和結(jié)構(gòu)載荷特性數(shù)值模擬研究.pdf

1、現(xiàn)代艦船對(duì)自身隱蔽性、舒適性和安全性的要求越來(lái)越高，然而隨著航行速度的提升，水翼、螺旋槳的葉片表面將會(huì)不可避免的產(chǎn)生空化現(xiàn)象。空化是一種復(fù)雜的多相流動(dòng)，常伴隨著空泡的生長(zhǎng)、脫落和潰滅，表現(xiàn)出較強(qiáng)的時(shí)變特性，易導(dǎo)致表面脈動(dòng)壓力急劇增大，并且造成振動(dòng)、空蝕和噪聲等不良后果，因此水翼的空化機(jī)理和流體動(dòng)力特性一直是高速航行器水動(dòng)力學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容。
　　流固耦合方法考慮水翼的位移形變與流場(chǎng)之間的相互干擾，與單獨(dú)的流體仿真相比更接近實(shí)際情況

2、，且能獲取水翼的結(jié)構(gòu)載荷特性，這對(duì)預(yù)報(bào)和控制水翼空化現(xiàn)象、改善其流體動(dòng)力性能有重要幫助。本論文基于流固耦合算法，利用Workbench+CFX+Mechanical APDL軟件對(duì)水翼空化問(wèn)題進(jìn)行了雙向流固耦合計(jì)算，獲得了三維水翼在空化多相流作用下的流體動(dòng)力和結(jié)構(gòu)載荷特性。
　　對(duì)水翼空化問(wèn)題的流體動(dòng)力、結(jié)構(gòu)載荷特性展開(kāi)流固耦合分析，利用CFX對(duì)三維水翼的空化問(wèn)題進(jìn)行流體動(dòng)力學(xué)仿真，對(duì)網(wǎng)格劃分策略、湍流模型進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，建立了雙向