拖式吊舱螺旋桨定常性能理论计算

本文提出拖式吊舱螺旋桨(螺旋桨位于吊舱首部)定常水动力性能的势流理论计算方法。螺旋桨采用升力面理论涡格法、吊舱采用面元法分析计算，二者的相互干扰通过叠代计算来处理。考虑吊舱的影响，修改了尾涡模型。应用本方法，计算了拖式吊舱螺旋桨的定常性能，并与空泡水筒试验结果进行了比较，计算与试验吻合良好。     

仿生导管桨水动力性能研究

受座头鲸带有前缘凸起鳍的启发,该文将凹凸结节应用于桨叶导边,试图改善导管桨在小进速系数工况下的水动力和空泡性能。运用自编程序,以19A导管+Ka4-70螺旋桨作为原型桨,将导边进行内凹设计:通过改变特定位置剖面弦长,设计出带有凹凸形导边的仿生导管螺旋桨。运用商业CFD软件开展其水动力性能与流动的模拟与分析,建立仿生导管桨性能分析的CFD数值仿真预报方法。开展了导边凹凸结构的变参数计算研究,选择效率提高最多的仿生桨进行了流场分析。基于CFD计算结果,初步发现:①一定范围内导边凹凸结节的间隔步长越小,结节产生的效果越好,且根部结节效果比叶梢附近的结节效果要好。②凹谷处切面的桨叶推力会有所提高以补偿因桨叶表面积减少造成的推力损失。③单一形式的余弦函数曲线不能最大限度地提高桨叶性能,组合函数曲线节能效果最好。     

船用复合材料螺旋桨性能数值预报工具开发和应用

为进行船用复合材料螺旋桨性能的数值预报,用Python和MATLAB程序编程,通过有限元法和涡格法(Vortex Lattice Method,VLM)相结合的方法,开发考虑螺旋桨桨叶变形与流体之间相互影响的复合材料螺旋桨水动力性能预报工具.用网格算法生成结构化网格,进行变形和压力插值交换和迭代计算,解决复杂几何螺旋桨的快速精确建模问题以及结构变形计算与水动力性能预报之间的数据交换问题,实现船用复合材料螺旋桨的性能预报.     

新型POD推进器尾涡模型的改进研究

针对一种POD推进器水动力性能的数值计算方法,改进了其螺旋桨的尾涡模型.应用简单尾涡松弛方法,计算了不同进速系数下尾涡线螺距角分布,进而根据计算结果找出了尾涡模型中的关键参数———尾涡螺距角与几何螺距角及进角之间的关系,并以解析式的形式表达出来,从而建立了改进的尾涡模型.为检验其有效性和适用性,选用两只螺旋桨进行了实例计算,并与试验结果及旧尾涡模型的计算结果进行了对比分析.通过与旧的尾涡模型计算结果进行比较,发现采用新尾涡模型得到的水动力性能比旧模型更接近于试验数据,表明其计算结果具有更高的精度.而计算结果与两只POD螺旋桨试验数据的比较表明,采用新尾涡模型计算得到的螺旋桨水动力性能和试验结果均很接近,说明新尾涡模型具有良好的适用性.     

模拟自由面影响的涡格方法

基于涡格法来计算自由面影响下的水下航行体或螺旋桨水动力性能。水下航行体、螺旋桨以及自由面均采用涡格来表达,航行体涡格布置在真实物面上,桨叶涡格布置在拱弧面上,自由面涡格布置在静水面上方合适的距离处。通过奇点系的诱导速度来模拟物体与自由面的相互作用,在物面(或螺旋桨拱弧面)上满足不可穿透条件及在静水面上满足线性自由面条件,建立关于涡强的线性方程组并联立求解。通过球体、水翼及螺旋桨等算例考察了该方法的收敛性和精度,并讨论了进速和沉深对螺旋桨水动力性能的影响。     

Spar平台涡激运动关键特性研究进展

介绍了目前国际上Spar平台涡激运动研究的概况,并从涡激运动的形成机理、涡激运动响应特征、涡激运动抑制方法、涡激运动研究及预报方法等几个方面对其关键特性进行了详细阐述,提出了这一课题未来研究方向的有关建议.