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摘 要：现如今，大部分学者针对粘性流体进行薄翼理论探究，以往所得的研究结果不够全面，这在一定程度上会对后续研究活动起到阻力作用，同时，薄翼理论得不到丰富和完善。本文首先对薄翼理论做了基本介绍，在此基础上，探究了粘性流体（流过曲率面）的薄翼理论，希望能为相关研究学者提供思路，以及参考依据，这对粘性流体特点介绍具有重要意义。
关键词：曲率面；粘性流体；薄翼理论
粘性流体通过薄翼理论予以分析，在实际分析期间应采用RANS方程式优化分析流程，解决分析过程中遇到的问题，以此提高分析结果的准确性，这对问题解决方案合理化制定，流过曲率面的粘性流体探究具有重要的现实意义。本文通过螺旋桨这一案例进行分析，以此充实论文内容，为论文开展提供有力依据。
1 薄翼理论基本介绍
薄翼理论尚未形成之前，设计完成后的飞行物体薄翼往往存在翼型过厚、分离明显等现象，这在一定程度上会导致实际升力与理论说面上存在较大偏差，进而会加大飞行物体阻力，基于此，应完善薄翼理论，针对理论中涉及的力矩问题、焦点位置问题、升力系数设置问题逐一解决。后来，在总结设计经验和实际飞行现状的基础上，对其进行薄翼假设，即以中弧线形状创新翼型，借助儒可夫斯基升力定理设置合理的升力系数，最终生成薄翼理论基本方程。经多次实验验证，适当弯度的机翼能够大大减小空气阻力，进而薄翼理论基本方程需要再次补充[1]。
在了解薄翼理论的基础上，分析粘性流体（流过曲率面）的动力性能，有利于丰富薄翼理论，深入分析粘性流动的动力性能。
2 流过曲率面的粘性流体薄翼理论探究
2.1 螺旋桨水动力性能的分析方法
常用分析方法主要有四种，第一种方法即升力线法，该方法实际分析中往往会降低求解准确性，不利于充分彰显水动力性能分析效果；第二种方法即升力面法，这种方法是在薄翼理论和第一种方法的基础上形成的，该方法应用后由于片面描述螺旋桨形状，进而桨叶压力会零散分布，同时，计算精度得不到提高；第三种方法即面元法，这种方法能够有效处理空泡问题，全面描述螺旋桨形状，有效弥补升力面应用方面存在的问题，与此同时，结构相对复杂的翼身能够应用这一方法进行分解分析。分析水动力性能的过程中，虽然第二种方法和第三种方法能够具体预报，但这仅限于势流基础之上，计算时会忽视粘性影响，进而计算完成后需要再次调整和修正。第四种方法即应用RANS方程的CFD法，该方法能够将上述三种方法应用过程中存在的问题妥善解决，即在了解问题的基础上，制定适合的解决方案，充分发挥水动力性能分析效果[2]。
隨着粘性流体复杂度的不断增加，相关商业软件不断出现，适用性最强、适用效果最好的RANS方程解决软件应运而生，即利用CFD代码分析法进行流场预报，现如今，LES法能够在倒车敞水螺旋桨模拟中发挥重要作用。
2.2 RANS粘流方法具体应用
2.2.1 尺度效应
螺旋桨敞水试验准备的过程中，要想提高试验准确性，优化试验效果，应首先遵循相关准则，必要时根据试验特点遵循相似准则，以此形成实际流动和模拟实验间的不同，这也是粘性尺度效应形成的依据。为了彰显试验代表性，全面分析尺度效应大小，对此应探索适合的修正方法，以此优化螺旋桨水动力性能分析效果[3]。
2.2.2 非常规螺旋桨性能
它能够为端板桨、管桨、半潜桨（SSP）、吊仓式螺旋桨推进器（POD）等装置研究提供正向引导。原有的预报方法存在应用误差，对此应创新预报方法，CFD技术应用的过程中，能够全面分析物理机制，这是对以往研究方法的有效突破，与此同时，还能在空泡性能研究、伴流影响等方面表现应用优势。但CFD法在其他动力效应分析、航向稳定性预报等方面存在应用不足，这也是今后相关研究者分析的重点。
2.2.3 空泡诱导脉动压力
由于这一压力对空泡间断性较强，并且预报能力相对较弱，因此，现有的预报工作均在模型试验的基础上进行，为了更好的了解螺旋桨空泡特性，针对泡空泡、局部片空泡、云空泡、片状超空泡、梢涡空泡等多种空泡现象全面掌握，应用LES方法能够充分彰显非定常空泡模拟精度的应用优势，同时，还会改善空泡起始。除此之外，CFD法能够全面解析空泡效应，对其进行准确的量化测试。
2.2.4 船/桨/舵及附体相互干扰流动的水动力
掌握粘性流体薄翼理论能够针对舵表面已有的“负拉力”有效降低，并且还能通过优化设计的方式提高推进速度。特殊类型的螺旋桨在实际应用中会产生空化梢涡以及尾涡两种现象，进而会直接腐蚀桨表面、破坏舵的完整性。船体后部流场还会在舵、船体、附体、螺旋桨的共同作用下增加复杂性，进而桨的水动力性能在分析期间应全面考虑尾部流场状况。相关研究学者通过运动重叠网格法分析螺旋桨工作环境，同时，全面分析舵这一影响因素，并且计算分析独立桨敞水性能，最后能够发现，要想全面分析水动力性能，应在具体研究中将船体、桨、舵及相关附体视为同一整体[4]。
3 结论
综上所述，以螺旋桨水动力性能分析为例，探究流过曲率面的粘性流体的薄翼理论，这不仅能够创新分析方法，而且还会提高薄翼理论的应用效果。这对薄翼理论丰富具有重要作用，有利于为后续研究活动奠定良好基础。
参考文献：
[1]陈进格，刘鹏寅，竺晓程.薄翼非定常气动力的涡方法计算[J].工程热物理学报，2014，35（07）：13001303.
[2]刘献礼，张安山，李茂月.环形刀3轴铣削小曲率面的刀具切触几何分析[N].华中科技大学学报（自然科学版），2015，43（04）：611.
[3]王展智，熊鹰，齐万江.船后桨的布局对螺旋桨水动力性能的影响[N].哈尔滨工程大学学报，2012，33（04）：427431.
[4]贺伟，李廷秋，李子如.船用复合材料螺旋桨水动力性能影响因素研究[J].中国造船，2015，56（04）：119128.
关键词：曲率面；粘性流体；薄翼理论
粘性流体通过薄翼理论予以分析，在实际分析期间应采用RANS方程式优化分析流程，解决分析过程中遇到的问题，以此提高分析结果的准确性，这对问题解决方案合理化制定，流过曲率面的粘性流体探究具有重要的现实意义。本文通过螺旋桨这一案例进行分析，以此充实论文内容，为论文开展提供有力依据。
1 薄翼理论基本介绍
薄翼理论尚未形成之前，设计完成后的飞行物体薄翼往往存在翼型过厚、分离明显等现象，这在一定程度上会导致实际升力与理论说面上存在较大偏差，进而会加大飞行物体阻力，基于此，应完善薄翼理论，针对理论中涉及的力矩问题、焦点位置问题、升力系数设置问题逐一解决。后来，在总结设计经验和实际飞行现状的基础上，对其进行薄翼假设，即以中弧线形状创新翼型，借助儒可夫斯基升力定理设置合理的升力系数，最终生成薄翼理论基本方程。经多次实验验证，适当弯度的机翼能够大大减小空气阻力，进而薄翼理论基本方程需要再次补充[1]。
在了解薄翼理论的基础上，分析粘性流体（流过曲率面）的动力性能，有利于丰富薄翼理论，深入分析粘性流动的动力性能。
2 流过曲率面的粘性流体薄翼理论探究
2.1 螺旋桨水动力性能的分析方法
常用分析方法主要有四种，第一种方法即升力线法，该方法实际分析中往往会降低求解准确性，不利于充分彰显水动力性能分析效果；第二种方法即升力面法，这种方法是在薄翼理论和第一种方法的基础上形成的，该方法应用后由于片面描述螺旋桨形状，进而桨叶压力会零散分布，同时，计算精度得不到提高；第三种方法即面元法，这种方法能够有效处理空泡问题，全面描述螺旋桨形状，有效弥补升力面应用方面存在的问题，与此同时，结构相对复杂的翼身能够应用这一方法进行分解分析。分析水动力性能的过程中，虽然第二种方法和第三种方法能够具体预报，但这仅限于势流基础之上，计算时会忽视粘性影响，进而计算完成后需要再次调整和修正。第四种方法即应用RANS方程的CFD法，该方法能够将上述三种方法应用过程中存在的问题妥善解决，即在了解问题的基础上，制定适合的解决方案，充分发挥水动力性能分析效果[2]。
隨着粘性流体复杂度的不断增加，相关商业软件不断出现，适用性最强、适用效果最好的RANS方程解决软件应运而生，即利用CFD代码分析法进行流场预报，现如今，LES法能够在倒车敞水螺旋桨模拟中发挥重要作用。
2.2 RANS粘流方法具体应用
2.2.1 尺度效应
螺旋桨敞水试验准备的过程中，要想提高试验准确性，优化试验效果，应首先遵循相关准则，必要时根据试验特点遵循相似准则，以此形成实际流动和模拟实验间的不同，这也是粘性尺度效应形成的依据。为了彰显试验代表性，全面分析尺度效应大小，对此应探索适合的修正方法，以此优化螺旋桨水动力性能分析效果[3]。
2.2.2 非常规螺旋桨性能
它能够为端板桨、管桨、半潜桨（SSP）、吊仓式螺旋桨推进器（POD）等装置研究提供正向引导。原有的预报方法存在应用误差，对此应创新预报方法，CFD技术应用的过程中，能够全面分析物理机制，这是对以往研究方法的有效突破，与此同时，还能在空泡性能研究、伴流影响等方面表现应用优势。但CFD法在其他动力效应分析、航向稳定性预报等方面存在应用不足，这也是今后相关研究者分析的重点。
2.2.3 空泡诱导脉动压力
由于这一压力对空泡间断性较强，并且预报能力相对较弱，因此，现有的预报工作均在模型试验的基础上进行，为了更好的了解螺旋桨空泡特性，针对泡空泡、局部片空泡、云空泡、片状超空泡、梢涡空泡等多种空泡现象全面掌握，应用LES方法能够充分彰显非定常空泡模拟精度的应用优势，同时，还会改善空泡起始。除此之外，CFD法能够全面解析空泡效应，对其进行准确的量化测试。
2.2.4 船/桨/舵及附体相互干扰流动的水动力
掌握粘性流体薄翼理论能够针对舵表面已有的“负拉力”有效降低，并且还能通过优化设计的方式提高推进速度。特殊类型的螺旋桨在实际应用中会产生空化梢涡以及尾涡两种现象，进而会直接腐蚀桨表面、破坏舵的完整性。船体后部流场还会在舵、船体、附体、螺旋桨的共同作用下增加复杂性，进而桨的水动力性能在分析期间应全面考虑尾部流场状况。相关研究学者通过运动重叠网格法分析螺旋桨工作环境，同时，全面分析舵这一影响因素，并且计算分析独立桨敞水性能，最后能够发现，要想全面分析水动力性能，应在具体研究中将船体、桨、舵及相关附体视为同一整体[4]。
3 结论
综上所述，以螺旋桨水动力性能分析为例，探究流过曲率面的粘性流体的薄翼理论，这不仅能够创新分析方法，而且还会提高薄翼理论的应用效果。这对薄翼理论丰富具有重要作用，有利于为后续研究活动奠定良好基础。
参考文献：
[1]陈进格，刘鹏寅，竺晓程.薄翼非定常气动力的涡方法计算[J].工程热物理学报，2014，35（07）：13001303.
[2]刘献礼，张安山，李茂月.环形刀3轴铣削小曲率面的刀具切触几何分析[N].华中科技大学学报（自然科学版），2015，43（04）：611.
[3]王展智，熊鹰，齐万江.船后桨的布局对螺旋桨水动力性能的影响[N].哈尔滨工程大学学报，2012，33（04）：427431.
[4]贺伟，李廷秋，李子如.船用复合材料螺旋桨水动力性能影响因素研究[J].中国造船，2015，56（04）：119128.