舵几何特征对桨−舵系统尾流场演化的影响 被引量：1

1

作者 张维鹏 任建新 +2 位作者 郭航 王子斌 胡健 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期318-329,共12页

发生在桨和舵之间的干扰会影响螺旋桨尾流的演化,导致尾流场中的湍流在下游增强,恶化船舶的振动和噪声性能,深入分析舵几何参数对桨−舵系统尾流场演化的影响能够为推进器尾流场的调节和减振降噪提供新思路.因此,从弦长、剖面和梯形舵入... 发生在桨和舵之间的干扰会影响螺旋桨尾流的演化,导致尾流场中的湍流在下游增强,恶化船舶的振动和噪声性能,深入分析舵几何参数对桨−舵系统尾流场演化的影响能够为推进器尾流场的调节和减振降噪提供新思路.因此,从弦长、剖面和梯形舵入手分析不同的舵几何参数对螺旋桨尾流场演化特性的影响,使用大漩涡模拟方法模拟流场中的湍流结构,对不同舵弦长、剖面下的螺旋桨尾涡结构演化进行了分析,在舵弦长、剖面影响螺旋桨尾流场演化的研究的基础上分析了梯形舵对螺旋桨尾涡结构的影响,进一步分析了梯形舵影响下的螺旋桨尾流场中湍动能的分布.结果表明舵的弦长和剖面均会影响螺旋桨尾流场的演化,这种影响表现为更大的弦长和更厚的剖面会促进螺旋桨梢涡在舵压力面上的偏移,更薄的舵剖面会带来更强烈的螺旋桨毂涡偏移;涡管轮廓和舵表面脉动压力的对比均表明梯形舵会促进螺旋桨尾流场沿逆舵梯度方向偏移,从而导致螺旋桨的尾涡结构在舵两侧及下游呈现不对称分布,桨−舵系统下游的湍流结构与螺旋桨尾涡−舵碰撞过程、螺旋桨尾涡−舵随边涡干扰过程、螺旋桨梢涡−螺旋桨毂涡干扰有关,偏移更大的螺旋桨尾涡结构会在尾流场中更早地引起湍动能增强. 展开更多

关键词 桨-舵干扰 舵几何参数 螺旋桨尾流场 尾涡演化 湍动能

下载PDF 职称材料

基于CFD方法的船/桨/舵干扰数值模拟 被引量：14

2

作者 杨春蕾 朱仁传 +2 位作者 缪国平 范菊 李裕龙 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2011年第6期667-673,共7页

船/桨/舵相互干扰研究在传统船型优化设计和新船型的开发中具有重要意义。应用计算流体力学(CFD)方法对带桨的KCS集装箱船及带桨和舵的KVLCC2油船非稳态粘流场进行了数值模拟,其中船桨舵干扰计算分别采用动量源法、MRF法和滑移网格法,... 船/桨/舵相互干扰研究在传统船型优化设计和新船型的开发中具有重要意义。应用计算流体力学(CFD)方法对带桨的KCS集装箱船及带桨和舵的KVLCC2油船非稳态粘流场进行了数值模拟,其中船桨舵干扰计算分别采用动量源法、MRF法和滑移网格法,分析研究了各方法及其结果的异同。研究表明不同模拟计算方法均能合理预报出船/桨/舵相互干扰相互作用下速度场和压力场分布等详细流场信息,可用于计算船体阻力、表面压力和桨盘面伴流等。通过这种详细的数值模拟研究,可以更好地理解复杂流动干扰现象。 展开更多

关键词 船/桨/舵干扰 CFD 动量源法 KCS KVLCC2

原文传递

舵的布置对螺旋桨水动力性能的影响 被引量：7

3

作者 王展智 熊鹰 姜治芳 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期53-56,共4页

为了研究大型水面船舶船-桨-舵干扰作用,探讨舵的布置设计原则,以某大型四桨两舵水面船舶为研究对象,采用雷诺平均纳维-斯托克斯(RANS)方法,基于滑移网格模型,建立了不考虑自由液面效应的船-桨-舵整体数值模拟计算模型,重点研究了舵的... 为了研究大型水面船舶船-桨-舵干扰作用,探讨舵的布置设计原则,以某大型四桨两舵水面船舶为研究对象,采用雷诺平均纳维-斯托克斯(RANS)方法,基于滑移网格模型,建立了不考虑自由液面效应的船-桨-舵整体数值模拟计算模型,重点研究了舵的位置变化对螺旋桨水动力性能的影响.数值计算结果表明:对于四桨外旋船舶,外前桨的水动力性能对舵的横向和纵向位置移动不是很敏感,而内后桨则比较敏感;在一定范围内,内后桨的推力系数和扭矩系数随舵与船体中纵剖面的横向距离和纵向距离增大而减小. 展开更多

关键词 螺旋桨 水动力性能 船-桨-舵干扰 舵的布局 数值模拟 滑移网格

原文传递

四桨两舵推进系统的水动力干扰研究 被引量：14

4

作者 覃新川 黄胜 常欣 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期112-116,共5页

利用较为简捷的扰动速度势的基本积分方程,从解面元法的基本积分方程得到偶极强度,直接求得流场中的速度势分布;为避免在物面上数值求导,用Yanagizawa方法求得物面上的速度分布并通过Bernoulli方程计算桨舵的压力分布,以此计算桨舵的升... 利用较为简捷的扰动速度势的基本积分方程,从解面元法的基本积分方程得到偶极强度,直接求得流场中的速度势分布;为避免在物面上数值求导,用Yanagizawa方法求得物面上的速度分布并通过Bernoulli方程计算桨舵的压力分布,以此计算桨舵的升力系数等宏观量,再通过迭代的方式考虑桨舵的相互影响。通过对某大型舰船的四桨两舵推进系统的水动力所进行的分析研究得到了一些有益的结果。 展开更多

关键词 船舶 舰船工程 螺旋桨 舵 桨舵干扰 面元法

下载PDF 职称材料

桨舵干扰系统非定常水动力性能预估(英文) 被引量：9

5

作者 张建华 王国强 蒋少剑 《船舶力学》 EI 2003年第3期48-57,共10页

基于对桨舵干扰的系统研究 ,本文提供了一个桨舵非定常干扰问题的理论计算方法 ,桨采用非定常涡格法 ,舵采用基于速度势的非定常面元法。在时域范围内通过迭代计算考虑螺旋桨和舵的相互影响。文中提供了一些算例考核 ,通过与实验结果对... 基于对桨舵干扰的系统研究 ,本文提供了一个桨舵非定常干扰问题的理论计算方法 ,桨采用非定常涡格法 ,舵采用基于速度势的非定常面元法。在时域范围内通过迭代计算考虑螺旋桨和舵的相互影响。文中提供了一些算例考核 ,通过与实验结果对比 ,证明本文提供的方法是可靠的 ,可供实际应用。 展开更多

关键词 桨舵干扰系统 非定常水动力性能 计算方法 非定常涡格法 螺旋桨 舵 非定常面元法

下载PDF 职称材料

均流中大型集装箱船桨舵干扰粘性流场的数值计算研究 被引量：11

6

作者 沈兴荣 冯学梅 蔡荣泉 《船舶力学》 EI 北大核心 2009年第4期540-550,共11页

应用FLUENT软件的滑移网格技术,实现了均匀来流中的桨舵干扰粘性流场计算。考察了桨推力、舵受力,桨舵周围的速度、压力分布。为尝试预报舵空泡性能,还考察了桨舵间距变化对舵面上的压力分布的影响,取得了与舵空泡观察试验一致的结果。... 应用FLUENT软件的滑移网格技术,实现了均匀来流中的桨舵干扰粘性流场计算。考察了桨推力、舵受力,桨舵周围的速度、压力分布。为尝试预报舵空泡性能,还考察了桨舵间距变化对舵面上的压力分布的影响,取得了与舵空泡观察试验一致的结果。本项工作为船后桨舵干扰粘性流场计算提供了基础。 展开更多

关键词 桨舵干扰 粘性流场 数值计算 滑移网格

下载PDF 职称材料

襟翼舵的敞水及桨后水动力性能研究 被引量：9

7

作者 郭春雨 杨晨俊 马宁 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期108-111,共4页

采用面元法对螺旋桨与襟翼舵相互干扰水动力性能进行计算,两者之间的相互干扰采用迭代处理.计算了敞水中襟翼舵与普通舵的法向力系数,并与试验值进行了比较.敞水计算结果显示,与普通舵相比,襟翼舵的法向力系数有了较大的提高,同时襟翼... 采用面元法对螺旋桨与襟翼舵相互干扰水动力性能进行计算,两者之间的相互干扰采用迭代处理.计算了敞水中襟翼舵与普通舵的法向力系数,并与试验值进行了比较.敞水计算结果显示,与普通舵相比,襟翼舵的法向力系数有了较大的提高,同时襟翼舵的转舵比对于襟翼舵水动力性能的影响比较大.在敞水襟翼舵的基础上,计算了螺旋桨与襟翼舵相互干扰的水动力性能.与敞水襟翼舵相比,桨后襟翼舵在相同舵角的情况下,法向力系数增大,但增加的幅度不同.还计算了襟翼舵在转舵比为1/4、进速系数为0.5时襟翼舵某剖面在敞水及桨后的表面压力系数分布情况. 展开更多

关键词 船舶 螺旋桨 面元法 襟翼舵 桨舵干扰 水动力性能

下载PDF 职称材料

基于CFD方法的桨舵干扰非定常水动力性能研究 被引量：3

8

作者 齐慧博 刘业宝 +2 位作者 张克正 胡丽芬 王向阳 《中国科技论文》 北大核心 2017年第7期725-728,共4页

基于CFD方法,结合标准k-ε湍流模型,利用非定常滑移网格方法预报敞水螺旋桨和桨舵干扰的水动力性能。通过计算得出不同进速下螺旋桨和舵的推力曲线,并进行比较,从中找出一定的规律;同时给出舵表面的压力分布图、桨舵干扰情况下的尾涡图... 基于CFD方法,结合标准k-ε湍流模型,利用非定常滑移网格方法预报敞水螺旋桨和桨舵干扰的水动力性能。通过计算得出不同进速下螺旋桨和舵的推力曲线,并进行比较,从中找出一定的规律;同时给出舵表面的压力分布图、桨舵干扰情况下的尾涡图和敞水情况下舵的尾涡图。结果表明,在有舵干扰时螺旋桨在均匀来流情况下产生的推力呈周期性分布,桨舵之间的干扰随进速的增加而逐渐增大。 展开更多

关键词 船舶与海洋结构物设计制造 计算流体力学 桨舵干扰 水动力性能 标准k-ε湍流模型 滑移网格 敞水 螺旋桨

下载PDF 职称材料

斜流与螺旋桨尾涡联合作用下舵表面脉动压力 被引量：2

9

作者 张维鹏 胡健 +2 位作者 王晴 王英铸 毛翼轩 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1123-1128,1135,共7页

为了研究斜流对舵表面上脉动压力的影响,本文对斜流下的桨舵干扰过程进行了分析。采用大漩涡模拟方法开展数值模拟,使用滑移网格方法实现了螺旋桨的旋转。应用快速傅里叶变换方法对舵表面上的压力脉动开展频域分析,并对舵表面上脉动压... 为了研究斜流对舵表面上脉动压力的影响,本文对斜流下的桨舵干扰过程进行了分析。采用大漩涡模拟方法开展数值模拟,使用滑移网格方法实现了螺旋桨的旋转。应用快速傅里叶变换方法对舵表面上的压力脉动开展频域分析,并对舵表面上脉动压力进行了沿展长方向、弦长方向和厚度方向的比较。结果表明:舵表面脉动压力的波动频率与螺旋桨叶频相关,近舵随边位置与舵的背流侧上的脉动压力与叶频的相关性较差,舵导边上的最大波动幅值出现在桨毂后方。本文研究为舵上的结构振动研究提供了研究基础。 展开更多

关键词 斜流 螺旋桨尾涡 桨舵干扰 大涡模拟 脉动压力 频域分析 叶频 压力分布

下载PDF 职称材料

单桨双舵的水动力干扰研究

10

作者 冯永军 黄胜 覃新川 《武汉理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期114-117,共4页

利用较简捷的关于扰动速度势的基本积分方程,采用双曲面形状面元,应用Morino导出的解析计算公式计算面元影响系数,加快了数值计算的速度。从解面元法的基本积分方程得到的偶极强度和源汇强度,直接求得流场速度分布;为避免在物面上数值求... 利用较简捷的关于扰动速度势的基本积分方程,采用双曲面形状面元,应用Morino导出的解析计算公式计算面元影响系数,加快了数值计算的速度。从解面元法的基本积分方程得到的偶极强度和源汇强度,直接求得流场速度分布;为避免在物面上数值求导,用Yanagizawa方法求得物面上的速度分布并通过伯努里方程计算桨舵的压力分布,以此计算桨舵的升力系数等宏观量,通过迭代方式考虑桨舵的相互影响,并将计算结果与联邦德国内河船研所的实验结果进行比较。 展开更多

关键词 螺旋桨 舵 桨舵干扰 面元法 水动力性能

下载PDF 职称材料

单桨双舵系统水动力性能数值模拟研究

11

作者 蒋浩 邱磊 《中国水运（下半月）》 2014年第2期77-79,共3页

采用结构和非结构网格结合的方法,运用滑移网格技术对单桨双舵系统周围的流动进行了数值模拟。着重考察了桨-舵系统的水动力性能计算,得到了用以评价桨推进、舵操纵的水动力性能的数据。同时,文中还对单桨双舵系统周围的流场进行了分析... 采用结构和非结构网格结合的方法,运用滑移网格技术对单桨双舵系统周围的流动进行了数值模拟。着重考察了桨-舵系统的水动力性能计算,得到了用以评价桨推进、舵操纵的水动力性能的数据。同时,文中还对单桨双舵系统周围的流场进行了分析。数值计算的结果与试验结果吻合良好,验证了文中方法对于桨舵干扰水动力性能模拟的可靠性。 展开更多

关键词 水动力性能 桨舵干扰 滑移网格 数值模拟

下载PDF 职称材料