收藏本站
《哈尔滨工程大学》 2009年 博士论文
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

船体与节能附体及螺旋桨的非定常干扰研究

沈海龙  
【摘要】: 船舶节能已成为世界各国造船界和航运界研究的重要课题,它关系到节省燃料、减少运输成本、环境保护以及提高企业的经济效益等问题。船舶推进附加节能装置是实现船舶节能的有效措施之一,具有节能效果显著、结构简单和造价低廉的特点。用数值方法对其展开研究,从流场流动细节上分析它对船体伴流场的影响,具有重要的理论意义和工程价值。本文以探寻桨前节能装置的数值研究方法为目的,基于面元法理论和CFD技术研究了船体与节能附体及螺旋桨之间的非定常干扰。 首先,论文基于滑移网格技术研究了粘性流场中螺旋桨的水动力性能预报方法,使用CFD前处理软件划分流场网格,生成多块混合网格,讨论了基于滑移网格技术的流场网格处理方法、三维螺旋桨几何建模方法、壁面Y+值和计算稳定性的判断方法等影响计算精度的关键因素,分析了不同湍流模式对预报结果的影响,预报了均匀伴流场中DTRC4842和PHS螺旋桨的非定常水动力性能和非均匀伴流场中Seiun-Maru HSP螺旋桨的非定常水动力性能。 其次,为寻求适合肥大型船伴流场的数值预报方法,讨论了船体几何模型的建模方法,详细比较和分析了流场网格划分方法对计算结果的影响,研究了不同湍流模式预报肥大型船粘性伴流场的适用性。通过数值结果与试验结果的比较,得到了适合肥大型船伴流场数值预报的网格划分方法和湍流模式。为验证该网格划分方法和湍流模式的适用性,预报了某化学品运输船和某集装箱船的桨盘面伴流场。 然后,采用与螺旋桨水动力性能预报和船体伴流场预报同样的流场处理方法和网格划分方法,应用GAMBIT、Tgrid和ICEM CFD三种网格划分软件共同完成流场网格的划分,使用Detached Eddy Simulation(DES)湍流模型,研究了船体、螺旋桨、船桨组合这三种模型的水动力性能,分析了船桨相互干扰对船体和螺旋桨的影响。 最后,论文在准确预报某肥大型船伴流场的基础上,参考流体轨迹绕船体分布的特点,分别设计了螺旋桨前置导管、补偿导管和整流鳍,预报并分析了各附体对船体伴流场的影响,给出了决定节能效果的伴流场特征,从流场流动细节分析了节能附体的工作机理。结合该船裸船体伴流分布的试验值和安装三种节能附体后船体伴流分布的计算值,基于面元法理论和CFD技术预报了这三种节能装置的节能效果,得到了一种基于面元法理论和CFD技术的桨前节能装置设计及其节能效果预报的数值研究方法。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 钱晓南,陈留祥;螺旋桨模型空泡筒试验的筒壁修正(英文)[J];中国造船;1983年03期
2 沈国鉴;;轴向圆筒内对称叶剖面螺旋桨系列的模型试验研究[J];上海交通大学学报;1982年01期
3 张济猛;;切割螺旋桨叶片边缘来调整负荷的方法[J];船舶工程;1981年03期
4 O.比约尼登;刘治家;;大侧斜可调螺距螺旋桨[J];机电设备;1980年02期
5 陈彦勇;夏雨;;螺旋桨三维建模方法探讨[J];船舶工程;2006年01期
6 钱晓南;顾其昌;;空泡水筒中螺旋桨噪声的试验研究[J];上海交通大学学报;1982年04期
7 郭顺福;螺旋桨实样模制作新技术[J];造船技术;1992年02期
8 范濂源;陈东光;;高恩氏阔叶型螺旋桨设计图[J];中国造船;1957年01期
9 盛振邦;刘应中;盛正为;杨阿康;钱章义;;螺旋桨尺度作用的试验研究[J];上海交通大学学报;1979年02期
10 钱晓南,顾其昌,张承懿;一种螺旋桨模型噪声的试验研究[J];中国造船;1986年02期
11 孙娜;阎长罡;张铁成;;基于Pro/E的螺旋桨曲面建模方法[J];机械工程师;2010年07期
12 高富东;潘存云;;复杂曲面螺旋桨实体模型参数化设计与分析[J];机械科学与技术;2011年01期
13 张永坤;熊鹰;叶金铭;;水中含气量对螺旋桨空泡噪声影响的试验研究[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2009年02期
14 肖冰;范中洲;石爱国;吴明;;螺旋桨多种工况敞水性能数值预报[J];大连海事大学学报;2010年03期
15 曹永辉;;海浪扰动下水下航行器的动力定位性能分析[J];计算机仿真;2009年04期
16 伍锐;季盛;沈浩;陈洋;;船模伴流场修正对螺旋桨激振力预报的影响[J];上海船舶运输科学研究所学报;2009年02期
17 伍锐;季盛;沈浩;郭永崧;陈洋;;螺旋桨诱导船体表面脉动压力预报的试验研究[J];上海船舶运输科学研究所学报;2011年01期
18 陈韵芬,史鸣观,钱德兴;螺旋桨模型空化噪声测量中若干问题的试验研究[J];声学技术;1983年02期
19 L·哈顿;徐幼群;;可调螺距螺旋桨非设计工况下性能的分析[J];机电设备;1980年01期
20 朱志峰;方世良;王晓燕;;空化螺旋桨非定常粘性流场特征分析[J];中国科学:技术科学;2011年02期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 黄国富;马艳;辛公正;陆芳;施小勇;;螺旋桨与毂帽鳍的优化匹配设计[A];第二十三届全国水动力学研讨会暨第十届全国水动力学学术会议文集[C];2011年
2 熊紫英;陈奕宏;黄红波;王建芳;;循环水槽中推进器模型非定常力测试试验研究[A];第十三届船舶水下噪声学术讨论会论文集[C];2011年
3 伍锐;季盛;沈浩;郭永崧;陈洋;;螺旋桨诱导的船体表面脉动压力预报的试验研究[A];七届更迭 三十回眸——第七届船舶力学学术委员会全体会议论文集[C];2010年
4 张楠;沈泓萃;姚惠之;杨仁友;;带自由液面的艇/桨干扰特性数值模拟与验证研究[A];第二十三届全国水动力学研讨会暨第十届全国水动力学学术会议文集[C];2011年
5 韩芸;张峥;沈兴荣;;吊舱式推进器敞水性能研究[A];中国造船工程学会2009年优秀学术论文集[C];2010年
6 陈奕宏;马琳;施小勇;王建芳;刘竹青;;基于小波分析的螺旋桨空泡噪声分析[A];全国第五届信号和智能信息处理与应用学术会议专刊(第一册)[C];2011年
7 韦喜忠;陆芳;陆林章;张国平;;导管桨后舵水动力及空泡试验研究[A];七届更迭 三十回眸——第七届船舶力学学术委员会全体会议论文集[C];2010年
8 王超;何苗;周剑;常欣;黄胜;;侧斜与纵倾对螺旋桨水动力性能的影响分析[A];第二十三届全国水动力学研讨会暨第十届全国水动力学学术会议文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吕世家;船舶电力推进系统直流母线稳定控制及低电压穿越技术研究[D];哈尔滨工程大学;2013年
2 杨素军;船舶航行性能虚拟测试系统研究[D];中国舰船研究院;2011年
3 许爱德;开关磁阻电机在船舶电力推进中的应用研究[D];大连海事大学;2010年
4 李志雄;大型船舶推进系统的动力学建模与状态监测方法研究[D];武汉理工大学;2013年
5 刘芙蓉;半潜船动力定位控制系统建模和仿真研究[D];武汉理工大学;2011年
6 甘辉兵;LNG船推进系统建模与仿真研究[D];大连海事大学;2012年
7 顾溟宇;实船航速预报方法研究及其集装箱船试航验证[D];大连理工大学;2013年
8 孙巧梅;无人艇建模及逻辑网络自适应控制方法的研究[D];大连海事大学;2013年
9 高富东;复杂海况下新型水下航行器设计与关键技术研究[D];国防科学技术大学;2012年
10 熊鹰;非均匀流中螺旋桨空泡及脉动压力的数值和试验研究[D];武汉理工大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋春楠;船舶电力推进系统中螺旋桨负载模拟的研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
2 李卉;船/桨干扰的水动力效应数值模拟[D];华中科技大学;2012年
3 苏凯;螺旋桨五轴数控加工参数优化与能耗计算[D];华中科技大学;2011年
4 吴寅生;海洋科学考察船侧推筒体封盖水力载荷及封盖对侧推力的影响研究[D];湖南科技大学;2012年
5 陈晴;船用复合材料螺旋桨性能预报及优化设计[D];上海交通大学;2013年
6 赵鑫;基于PSCAD的双机双桨综合电力推进系统建模与仿真[D];哈尔滨工程大学;2013年
7 翁炳良;船用螺旋桨测量磨抛一体化装置控制系统研制[D];大连理工大学;2013年
8 李铮;船用整体螺旋桨龙门式四坐标数控砂带磨削自动编程关键技术研究[D];重庆大学;2013年
9 朱涛;磁悬浮飞车螺旋桨推进装置驱动特性的研究[D];武汉理工大学;2013年
10 李勇;船舶尾流对抛石基床冲刷的数值分析[D];天津大学;2012年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978