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舰船螺旋桨性能方案

返回列表 来源:小编 浏览:464 发布日期:2020-09-07

舰船螺旋桨性能方案

 舰船螺旋桨性能方案(图1) 通过优化船型,可以减小船舶阻力,而改善螺旋桨的推进性能则明显可以增加船舶的推进效率,可以增加船舶的速度,对推进效率的研究是船舶研究的一个重点。由于船体与螺旋桨几何形状复杂,流动变化剧烈,采用整体计算存在很大的难度,并且船舶的大型化、高航速等因素导致了对重负荷螺旋桨的需求增加,螺旋桨产生空化是不可避免的。因此,为了了解和控制螺旋桨空泡,精确的预报技术就变得越来越重要。
  传统的船舶螺旋桨理论是基于流体力学的势流理论建立起来的,如定常、非定常流动的升力面理论、面元法等 。
  目前这类方法已经发展到相当的水平,并已广泛运用到螺旋桨的设计与预报当中 。然而这些方法有其自身无
法克服的缺点,不能够正确预报螺旋桨流动因粘性存在而产生的一些重要流动特征。如:螺旋桨桨叶边界层及边界层的发展、流动的分离现象、螺旋桨尾流场的结构以及桨叶稍涡的形成与结构等,也不能考虑由于雷诺数相差悬殊而造成模型桨与实桨之间的尺度效应等。CFD方法不但能提供普通势流方法能提供的结果,如水动力性能、桨叶表面的负荷分布等,还能提供螺旋桨流动所特有的一些重要现象与特征,如桨叶边界层流动、流动的分离象、桨叶所受的粘性力以及梢涡的形成与结构、螺旋桨尾流场等,不但能从定性上而且能从定量上预报螺旋桨粘流场,为螺旋桨噪声、振动提供基础依据。
 
ANSYS仿真解决方案技术优势:
1. 高效的网格划分功能:网格工具可实现高质量的网格自动划分,或进行手动高质量六面体网格划分;
2. 求解器Fluent&CFX的双剑合并:丰富的湍流模型,完备的多相流模型,强大的动网格技术及滑移网格技术,多参考系模型;
3. 参数化及优化技术;基于Workbench平台的模型参数及边界条件参数化分析,加上DX的响应面寻优技术;
4. 强大的模型处理技术:SCDM的直接建模技术,不依赖CAD设计人员,在仿真结束后即可直接修改模型;
5. 高效的并行计算功能:支持HPC和GPU加速功能;
6. 流固耦合仿真:螺旋桨周围流场与结构仿真可在Workbench平台下实现载荷数据无缝连接。
 
ANSYS产品特色

 支持六面体与四面体的混合网格计算

 滑移/动网格技术

 空泡模型

 噪声模型

 边界插值处理

 高性能计算选项HPC
 
仿真难点

 模型尺度大

 几何细节繁多且复杂

 物理现象复杂

 仿真规模大,计算机资源消耗高
 
螺旋桨敞水性能仿真说明:

 混合网格

 边界层网格

 MRF模型

螺旋桨空化特性仿真说明:

混合网格

MFR模型

空化模型
 

 

舰船螺旋桨性能方案(图2)





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