CFD法研究吊艙推進器的水動力性能.pdf

1、POD推進器(又稱吊艙式推進器)是近年來發(fā)展起來的一種新型的船舶推進裝置，該裝置可以提高艦船總體性能，節(jié)省艙室空間，增加有效載荷，提高艦船的作戰(zhàn)使用效能，可充分發(fā)揮電力推進系統(tǒng)的優(yōu)越性，因而具有廣闊的市場應用前景和極高的軍事應用價值。本文在這一工程背景下，以POD推進器為研究對象，主要運用CFD計算方法，并且結合了FORTRAN和AUTOCAD等輔助手段，開展了POD推進器定常和非定常水動力性能的研究。
　　 針對某型拖式吊艙推

2、進器，在計算流體力學軟件FLUENT中采用標準κ-ε雙方程湍流模型，結合多參考系方法，計算了其定常水動力性能，并且于試驗值和理論值進行對比，誤差控制在很小的范圍內。通過敞水和工作于船后的吊艙推進器的性征曲線的比較，得出在船體伴流的影響下，吊艙推進器的推力和轉矩都有所提高，提高的幅度在10％左右。
　　 在CFD軟件FLUENT中采用滑移網格的方法，計算了敞水和工作于船后的拖式吊艙推進器的非定常水動力性能，分析了螺旋槳，艙體，吊艙

3、推進器在X，Y，Z方向上的推力和轉矩等十個變量在一個旋轉周期內的變化情況。通過分析計算結果可以得到，這些變量均呈四周期振蕩，即以一倍葉頻為主。
　　 研究了偏轉角對吊艙推進器水動力性能的影響。本文在假定來流速度和方向不變的情況下，選取了吊艙推進器的偏轉角度為5度，10度，計算了其定常和非定常的水動力性能，由計算結果可以看出在這樣一個小偏轉角度的范圍內，螺旋槳和整個吊艙推進器的推力和轉矩都隨著偏轉角度的增大逐漸增大。為其操縱性提供