检索结果-内蒙古大学图书馆

哈尔滨工程大学学报 2019年第8期40卷 1381-1386页

作者：龚杰郭春雨赵大刚宋科委钟文军哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001 海洋石油工程股份有限公司天津300384

为研究导管桨内部流动及涡结构组成与分布特性,本文基于分离涡模拟(DES)方法对导管桨内流场及涡特性进行模拟,数值模拟为三维黏性、不可压缩的非稳态计算,采用滑移网格技术实现导管桨的敞水性能试验,应用体渲染方式展示内流场空间涡结... 详细信息

为研究导管桨内部流动及涡结构组成与分布特性,本文基于分离涡模拟(DES)方法对导管桨内流场及涡特性进行模拟,数值模拟为三维黏性、不可压缩的非稳态计算,采用滑移网格技术实现导管桨的敞水性能试验,应用体渲染方式展示内流场空间涡结构。导管桨水动力性能计算结果与模型试验吻合良好,数值模拟结果表明:导管内壁区域流动复杂,频域内导管壁面压力脉动在叶频及其倍数处出现连续峰值;分离涡模拟方法能有效模拟导管桨内流场中的剪切层涡、叶梢涡、叶片脱落涡和叶根涡等不同涡结构,导管的存在导致梢涡形态发生变化,涡量更大面积分布于导管内壁,有助于导管回收螺旋桨尾流涡能,以提高推进效率。

关键词：导管桨内流场分离涡模拟压力脉动涡结构

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导管桨水动力特性的数值研究

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哈尔滨工程大学学报 2017年第6期38卷 815-821页

作者：胡健王楠胡洋哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001

为了研究导管桨的推力、转矩和效率等关键水动力参数与进速系数之间的关系,本文采用计算流体力学技术(computational fluid dynamics,CFD)分析导管对螺旋桨水动力特性的影响。在建立导管桨的计算模型时,采用了全结构化网格技术,螺旋桨... 详细信息

为了研究导管桨的推力、转矩和效率等关键水动力参数与进速系数之间的关系,本文采用计算流体力学技术(computational fluid dynamics,CFD)分析导管对螺旋桨水动力特性的影响。在建立导管桨的计算模型时,采用了全结构化网格技术,螺旋桨和导管之间的相对运动通过运动参考系(moving reference frame,MRF)方法实现。本文以JD7704+Ka4-55导管桨为例,分析其定常水动力性能,用试验结果对数值计算结果进行了初步验证,进而研究了不同导管长度和叶稍间距时导管桨的水动力特性,并探讨了斜流对导管桨推力、转矩和效率的影响。结果表明:导管桨在低进速下由导管所产生的推力会有较大提升,导管的存在能够显著减小斜流中螺旋桨推力和转矩的脉动。

关键词：导管桨计算流体力学湍流模型水动力性能斜流运动参考系螺旋浆

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导管桨内部流场的数值计算

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哈尔滨工程大学学报 2009年第1期30卷 7-12,45页

作者：解学参黄胜胡健马骋哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001 海军装备研究院舰船所北京100073

为研究导管螺旋桨的内流场特征,用面元法计算了导管桨中螺旋桨和导管的诱导速度.导管上采用余弦布置轴向面元、均匀布置周向面元;螺旋桨叶片上径向和弦向均采用余弦布置方法.由于导管和螺旋桨之间存在相互干扰,在研究中采用了迭代计算方... 详细信息

为研究导管螺旋桨的内流场特征,用面元法计算了导管桨中螺旋桨和导管的诱导速度.导管上采用余弦布置轴向面元、均匀布置周向面元;螺旋桨叶片上径向和弦向均采用余弦布置方法.由于导管和螺旋桨之间存在相互干扰,在研究中采用了迭代计算方法.当迭代计算结果收敛后,可以求出导管及螺旋桨表面的速度势和源汇强度,进而根据蒙瑞诺解析公式计算导管桨的内部流场.在研究导管桨内部流场的过程中,计算了导管桨的水动力性能.对桨前后不同位置导管桨的内部流场进行分析,并将其和敞水情况作了比较.计算结果表明,导管的存在使得螺旋桨的诱导流场变小,螺旋桨的存在使得导管的诱导流场变大.

关键词：导管桨内部流场面元法

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导管桨周围流场的数值模拟

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哈尔滨工程大学学报 2016年第3期37卷 344-348页

作者：时立攀熊鹰杨勇王波海军工程大学舰船工程系湖北武汉430033 海军驻上海江南造船(集团)有限公司军事代表室上海201913

采用基于RANS方程的雷诺应力模型(EARSM)对导管桨的敞水性能及周围流场进行了数值计算,计算网格采用全结构化网格,网格的划分考虑了导管与桨叶间隙的边界层的影响。在设计进速下,桨叶敞水性能的误差小于2%。对导管桨的周围流场进行了模... 详细信息

采用基于RANS方程的雷诺应力模型(EARSM)对导管桨的敞水性能及周围流场进行了数值计算,计算网格采用全结构化网格,网格的划分考虑了导管与桨叶间隙的边界层的影响。在设计进速下,桨叶敞水性能的误差小于2%。对导管桨的周围流场进行了模拟,尤其对导管桨尾部涡系进行了系统研究,计算结果与试验结果吻合较好,说明本文提出的方法可以准确计算导管桨的螺距角,为导管桨的设计及水动力性能预报提供参考。

关键词：导管桨雷诺应力模型敞水性能湍流模型水动力螺距

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仿生尾缘对导管桨推进性能的影响

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哈尔滨工程大学学报 2021年第11期42卷 1596-1603页

作者：尚志强刘鹏王思琦刘然然刘福顺王许洁中国海洋大学山东省海洋工程重点实验室山东青岛266100 河口黄河河务局山东东营257231

本文依据仿生学原理,在JD75导管后半段增加锯齿状突起以优化导管内部流场、回收部分尾流场能量,从而提高导管螺旋桨的推进性能。结合SST k-ω模型和运动参考系方法,通过计算流体动力学软件计算了Ka4-5508+JD75型导管桨的水动力系数,并... 详细信息

本文依据仿生学原理,在JD75导管后半段增加锯齿状突起以优化导管内部流场、回收部分尾流场能量,从而提高导管螺旋桨的推进性能。结合SST k-ω模型和运动参考系方法,通过计算流体动力学软件计算了Ka4-5508+JD75型导管桨的水动力系数,并与实验值对比,验证此混合型网格划分方法的可靠性。采用控制变量方法探究尾缘突起个数、尾缘长度和尾缘倾斜角度对仿生尾缘导管桨推进性能的影响。研究发现:仿生尾缘导管桨的推力系数和扭矩系数相较传统导管桨最大分别可提升32.4%和24%,推进效率在进速系数为0.7时最大可提高6.7%。此仿生尾缘导管桨更适用于高进速系数下,能够提高效率,减少螺旋桨运行时的噪声。

关键词：导管桨仿生尾缘计算流体动力学网格划分推进性能效率湍流模型运动参考系螺旋桨

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大角度斜流下螺旋桨与导管桨尾流场特性

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上海交通大学学报 2023年第11期57卷 1432-1441页

作者：张嶔王鑫宇王智程王天源中国海洋大学工程学院山东青岛266100

为探究大漂角斜入流下螺旋桨与导管桨的尾流特性,基于延迟分离涡模型,对进速系数(J=0.4)及大漂角(β=45°,60°)斜入流下螺旋桨与导管桨进行了数值模拟.研究发现:螺旋桨尾涡系整体偏斜程度比导管桨更高,导管桨后尾涡整体分布区... 详细信息

为探究大漂角斜入流下螺旋桨与导管桨的尾流特性,基于延迟分离涡模型,对进速系数(J=0.4)及大漂角(β=45°,60°)斜入流下螺旋桨与导管桨进行了数值模拟.研究发现:螺旋桨尾涡系整体偏斜程度比导管桨更高,导管桨后尾涡整体分布区域产生明显折角现象.斜流下尾流场表现出更高的复杂性,迎流侧与背流侧涡系间演化进程出现差异,螺旋桨该特性表现更加明显,而导管桨背流侧导管前缘会因流动分离产生局部脱落涡并向下游传输.导管桨的部分动能转化为导管推力而使尾涡整体湍流动能略低于螺旋桨,这一现象随着漂角的增大而更加明显.相较于螺旋桨,导管桨在大漂角斜流下能够保持更好的操纵稳定性.从尾流场特性的角度分析大漂角斜入流对螺旋桨与导管桨的影响,以探究导管桨在斜流下能够保持更好的操纵稳定性的理论依据.

关键词：螺旋桨导管桨延迟分离涡模拟斜流尾涡特性

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单桨、导管桨和泵喷推进器的水动力性能和流场对比研究

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中国造船 2022年第2期63卷 52-65页

作者：秦登辉黄桥高潘光韩鹏李福正西北工业大学航海学院西安710072 无人水下运载技术工信部重点实验室西安710072

单桨、导管桨和泵喷推进器是水下航行器常用的3种典型推进器。论文在某型前置定子式泵喷推进器模型的基础上建立了2种新的模型,分别为只包含转子的单桨模型和包含转子、导管的导管桨模型。基于分离涡模拟方法,对这3种模型的水动力性能... 详细信息

单桨、导管桨和泵喷推进器是水下航行器常用的3种典型推进器。论文在某型前置定子式泵喷推进器模型的基础上建立了2种新的模型,分别为只包含转子的单桨模型和包含转子、导管的导管桨模型。基于分离涡模拟方法,对这3种模型的水动力性能、流场进行了对比研究。结果表明,相对于单桨和导管桨,泵喷推进器的水动力性能有明显提高。此外,前置定子对转子叶片上的非定常载荷有较大的影响,改变了其幅值和频率特性,而导管对转子叶片上的非定常载荷影响较小。单桨和导管桨转子叶片上激振力的特征频率是转子的通过频率,而泵喷推进器转子叶片上激振力的特征频率是定子的通过频率。论文的结论对水下航行器的推进器选型和水动力性能研究有一定的工程指导意义。

关键词：分离涡模型泵喷推进器单桨导管桨非定常载荷

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带前置定子导管桨非定常力特性计算分析

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船舶力学 2021年第2期25卷 175-182页

作者：王磊唐登海刘登成中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

本文采用数值求解RANS方程的方法对带前置定子导管桨进行了数值模拟,计算了非均匀来流下带前置定子导管桨的非定常力,研究了来流周期数和转定子叶数对带前置定子导管桨转子非定常力的影响规律。结果表明:转子的非定常力主要由转子的进... 详细信息

本文采用数值求解RANS方程的方法对带前置定子导管桨进行了数值模拟,计算了非均匀来流下带前置定子导管桨的非定常力,研究了来流周期数和转定子叶数对带前置定子导管桨转子非定常力的影响规律。结果表明:转子的非定常力主要由转子的进流决定;转子的进流同时受到非均匀来流和定子叶片数的影响;高周期数的非均匀来流诱导的非定常侧向力幅度要小于相同脉动幅度的低周期数的非均匀来流诱导的非定常侧向力幅度;转定子叶数要适配以减小转子的非定常力。本文的研究结果可为低激振导管桨设计及其非定常力特性分析提供基础。

关键词：导管桨前置定子转子非定常力

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斜流下导管桨水动力性能及流场特性数值分析

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哈尔滨工程大学学报 2020年第11期41卷 1623-1628页

作者：孙聪龚杰宋科委郭春雨张亮哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001 中国船舶及海洋工程设计研究院喷水推进技术重点实验室上海200011

针对真实条件下导管桨多工况运行问题,本文基于分离涡模拟方法对多个斜流角下导管桨水动力性能进行了数值预报。采用滑移网格技术建立了三维黏性、不可压缩的非定常数值计算模型,对比了直流状态和斜流状态下导管桨水动力载荷和流场特性... 详细信息

针对真实条件下导管桨多工况运行问题,本文基于分离涡模拟方法对多个斜流角下导管桨水动力性能进行了数值预报。采用滑移网格技术建立了三维黏性、不可压缩的非定常数值计算模型,对比了直流状态和斜流状态下导管桨水动力载荷和流场特性。数值研究表明:设计工况、小斜流角状态下导管桨的推进效率会有小幅提高,单桨叶的水动力载荷随着斜流角的增加而非定常性增强,尾流背流侧导管前缘会因流动分离产生局部漩涡并向下游传输,迎流侧和背流侧尾涡演化进程存在明显差异,斜流状态下的主流效应对整体尾流场产生切向分量作用加速二次涡的产生与演化。

关键词：导管桨斜流水动力载荷 CFD 流动分离脱落涡二次涡

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基于分离涡模拟方法的导管桨近尾流场及尾涡特性分析

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上海交通大学学报 2018年第6期52卷 674-680页

作者：龚杰郭春雨吴铁成宋科委林健峰哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001

基于分离涡模拟(DES)方法对设计工况下导管桨的近尾流场及尾涡特性进行数值模拟.数值计算中选用Spalart&Allmaras湍流模型封闭N-S方程,采用滑移网格技术及混合网格划分方法完成导管桨敞水性能数值计算.通过分析导管桨瞬态尾流场及... 详细信息

基于分离涡模拟(DES)方法对设计工况下导管桨的近尾流场及尾涡特性进行数值模拟.数值计算中选用Spalart&Allmaras湍流模型封闭N-S方程,采用滑移网格技术及混合网格划分方法完成导管桨敞水性能数值计算.通过分析导管桨瞬态尾流场及尾涡空间结构发现:近尾流场中螺旋桨半径区域瞬态诱导速度大,尾流中分布着连续漩涡结构,尾流加速作用明显.导管桨尾涡主要由导管剪切层涡、叶片涡系及毂涡组成,叶片涡系中包含叶梢涡、叶根涡、毂涡及相邻梢涡带之间诱导产生的S形二次涡;导管桨尾涡结构中多重涡系之间产生复杂干扰,尾涡形态出现融合、扭曲、分解并逐渐扩散.

关键词：导管桨分离涡模拟二次涡尾涡形态

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