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船用调距桨推进性能分析

王莹  
【摘要】:随着科学的进步,船舶制造业对螺旋桨性能的要求越来越高,调距桨较常规螺旋桨在某些实船应用上拥有较好的操纵性、推进效率和安全性,因调距桨是借助桨毂中的调距机构改变螺距,这样在非设计工况下运转时仍能充分吸收主机功率,任何工况下通过调节螺距发出全功率,以获得较高的螺旋桨推进效率。正因为调距桨的这种特性,越来越多的船舶企业和科研院所对调距桨的应用以及研究力度。调距桨本身出现年代较晚,相关研究资料有限,本文将以对某一实船为研究对象,利用给定的船型参数,对该实船的调距桨进行建模,并利用CFD流体力学计算方法,可调距桨进行水动力性能分析。具体地来讲是以螺距比为参变量,来做出不同调距桨转速档位情况下调距桨推力、转矩、推进效率等量的变化趋势,从而对调距桨在不同工况下的工作情况和特点做出相关的理论分析。本文的主要工作内容有:1、阐述调距桨的工作特性及原理,针对实船资料,以某实船调距桨为研究对象,利用UG三维建模软件对调距桨进行三维几何建模;2、将调距桨模型导入到FLUENT软件中,建立调距桨工作的流场域,边界层的设置,对模型进行网格划分,然后设置计算参数进行数值分析计算;3、通过设置不同的计算的参数,来预报不同调距桨转速档位下不同调距比的调距桨工作特性,得到该调距桨的相关仿真分析参数(速度矢量、速度分布、流场压力分布、调距桨压力表面分布、推力及推力系数、扭矩及扭矩系数、敞水效率等)的变化情况,并进行分析。


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