机电工程
機電工程
궤전공정
MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING MAGAZINE
2014年
8期
985-990
,共6页
半浸式螺旋桨%数值模拟%尾流场%性能曲线
半浸式螺鏇槳%數值模擬%尾流場%性能麯線
반침식라선장%수치모의%미류장%성능곡선
surface piercing propeller%numerical simulation%wake field%performance curve
针对半浸式螺旋桨的水动力性能问题,应用CFD方法对其流场进行了数值模拟研究,并把结果与实验进行比较.通过求解雷诺平均方程(RAMS)来模拟流场,采用SST k-ω湍流模型来计算RANS方程中的雷诺应力.利用Fluent中的明渠流动(OpenChannel Flow)功能模拟空泡水筒中的气液两相流动,采用VOF方法捕捉自由液面.应用滑移网格法完成搅拌桨的转动,实现了对一个五叶右旋半浸式螺旋桨的数值模拟.研究结果表明,桨的尾流场形态与实验结果吻合地较好,证明了CFD方法预测半浸式螺旋桨性能的有效性.在较低浸入深度时,数值模拟可以很好地预测半浸式螺旋桨的性能.随着浸入深度的增加,推力系数和效率的预测结果基本准确,扭矩系数的预测结果有一定偏差.从数值计算结果中,可以获得宏观力的脉动曲线和完全入水桨叶的压力分布,并且可以对桨叶出水和入水过程进行详细的研究.
針對半浸式螺鏇槳的水動力性能問題,應用CFD方法對其流場進行瞭數值模擬研究,併把結果與實驗進行比較.通過求解雷諾平均方程(RAMS)來模擬流場,採用SST k-ω湍流模型來計算RANS方程中的雷諾應力.利用Fluent中的明渠流動(OpenChannel Flow)功能模擬空泡水筒中的氣液兩相流動,採用VOF方法捕捉自由液麵.應用滑移網格法完成攪拌槳的轉動,實現瞭對一箇五葉右鏇半浸式螺鏇槳的數值模擬.研究結果錶明,槳的尾流場形態與實驗結果吻閤地較好,證明瞭CFD方法預測半浸式螺鏇槳性能的有效性.在較低浸入深度時,數值模擬可以很好地預測半浸式螺鏇槳的性能.隨著浸入深度的增加,推力繫數和效率的預測結果基本準確,扭矩繫數的預測結果有一定偏差.從數值計算結果中,可以穫得宏觀力的脈動麯線和完全入水槳葉的壓力分佈,併且可以對槳葉齣水和入水過程進行詳細的研究.
침대반침식라선장적수동력성능문제,응용CFD방법대기류장진행료수치모의연구,병파결과여실험진행비교.통과구해뢰낙평균방정(RAMS)래모의류장,채용SST k-ω단류모형래계산RANS방정중적뢰낙응력.이용Fluent중적명거류동(OpenChannel Flow)공능모의공포수통중적기액량상류동,채용VOF방법포착자유액면.응용활이망격법완성교반장적전동,실현료대일개오협우선반침식라선장적수치모의.연구결과표명,장적미류장형태여실험결과문합지교호,증명료CFD방법예측반침식라선장성능적유효성.재교저침입심도시,수치모의가이흔호지예측반침식라선장적성능.수착침입심도적증가,추력계수화효솔적예측결과기본준학,뉴구계수적예측결과유일정편차.종수치계산결과중,가이획득굉관력적맥동곡선화완전입수장협적압력분포,병차가이대장협출수화입수과정진행상세적연구.
