螺旋桨诱导的船尾脉动压力的数值模拟

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yangjunshisb
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随着国际船舶业的发展,船的主机功率不断加大,而螺旋桨直径受到各方面的限制不能过分增加,于是单桨负荷不断加。大中型船舶,甚至一些内陆河船上的尾振现象时有发生。这类振动带来的危害主要在于震裂构件,舱室振动超标,螺旋桨剥蚀,噪声剧增等。造成船舶尾部振动的主要原因是工作在不均匀伴流场中的螺旋桨在船体表面诱导的脉动压力。因此在船舶设计中通过理论计算来预报脉动压力是十分必要的。 目前,螺旋桨诱导的船体表面脉动压力的理论预报方法,大多数是以无限流场中脉动源诱导的周围流场的脉动压力的计算方法为基础的,本文采用该方法编制了计算程序,可以分别考虑桨叶厚度、桨叶负荷、桨叶上空泡厚度及其体积变化在船体表面指定位置上产生的脉动压力,船体边界的存在用固壁因子的方法考虑,一般固壁因子取为2,本文的方法是在壁面上分布源汇,然后计算其表面的诱导速度,求出奇点强度,以分布源汇的方法来模拟壁面对螺旋桨的影响,然后反复迭代求出最后结果。 本文从理论上计算了不均匀流场中的螺旋桨诱导的船体表面的脉动压力预报问题,采用国际上最先进的面元法,通过螺旋桨非定常流体动力性能和桨叶压力分布的预报,以及螺旋桨诱导的船体表面的脉动压力的预报等,本文的计算结果,和试验结果相比较,吻合良好。
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