吊舱螺旋桨水动力性能研究.DOCVIP

吊舱螺旋桨水动力性能研究( 郭安托1,2，张吉萍1，3，许颂捷4 浙江海洋学院 船舶与海洋工程学院 浙江 舟山316022；2.温州市渔业技术推广站 浙江 温州325003；3.浙江省近海海洋工程技术重点实验室，浙江 舟山 316022；4.上海羽翼船舶设备有限公司,上海 201600 摘要：基于数值模拟技术及实验技术研究了吊舱桨的水动力性能。利用Fluent软件建立了吊舱螺旋桨的几何模型，依据流场环境进行了网格划分并设置了边界条件。通过数值模拟结果，分析了吊舱桨页面与叶背的压力分布特征，分析了吊舱桨的推力组成及进速系数的影响，并分析了桨盘面的流动特性。论文研究对吊舱桨的设计应用具有重要的指导意义。 关键词：吊舱桨；水动力性能；数值模拟；压力分布 Numerical Simulation Study on Hydrodynamic?Performance of Pod Propeller Guo Antuo1,2，ZHANG Ji-ping1，Xu Songjie1 (1.School of Naval Architecture and Ocean Engineering,Zhejiang Ocean University,Zhoushan 316022,China；2.Wenzhou Fisheries Technology Extension Service, Wenzhou 325003, China；3.Key Laboratory of Offshore Engineering Technology of Zhejiang Provine, Zhoushan Zhejiang 316022,China；4. Yoyeah Marine， Shanghai 201600, China） Hydrodynamic?performance of pod propeller isstudied through numerical simulation technology and experimental?technology. With the FLUENT software, geometric?model of pod propeller is created, the mesh?generation is carried out and boundary?conditions are setted according with the flow?field. In the base of the results from numerical simulation, the hydrodynamic?performance of pod propeller is analyzed, including the pressure distribution of the blade back and blade face, the impluse composition and the influence from the advance coefficient, and the flow?characteristic of the disk. The reseach is of great guiding significance for the design and application of the pod propeller. Key words:Pod Propeller;Hydrodynamic?Performance;Numerical Simulation;pressure distribution 0 引言 吊舱螺旋桨是一种集推进器与舵于一体的新型船舶推进装置[1]。与普通螺旋桨相比较，一方面，吊舱螺旋桨可以省去推进轴系、舵与侧推器等装置[2]，另一方面，受吊舱部分影响，吊舱螺旋桨的推力和转矩系数有明显改善。同时，吊舱部分与螺旋桨部分之间的相互干扰[3]引起推力减额及其他阻力因素的变化[4]，因此吊舱螺旋桨的水动力性能[5]研究具有重要应用价值，能够有效指导高性能吊舱螺旋桨的设计应用。 对于船舶与海洋结构物而言，模型实验技术是验证水动力性能的最科学的方法，而数值模拟技术则是研究水动力性能的最有效的方法。论文应用FLUENT软件进行吊舱螺旋桨的水动力性能数值模拟，并与模型试验结果对比以验证数值模拟方法的可行性，并进而在数值模拟计算结果的基础上进行吊舱螺旋桨的水动力性能分析。 1 吊舱桨数值预报 1.1 数值研究方法 运用ANSYS-ICEM和ANSYS-FLUENT两款商业软件分别完成计算网格的划分和数值预报。运用SIMPLE格式的耦合求解器对压力项进行求解，差分离散格式选用二阶迎风格式，湍流模型选用