基于CFD的三維線性擺線推進器性能優(yōu)化研究.pdf

1、隨著船舶工業(yè)及海洋工程的迅速發(fā)展，海工裝備動力定位系統(tǒng)、高性能的工程船等都對推進器的操縱性能具有更高的要求，而相較于普通推進器，擺線推進器的操作性十分優(yōu)越，通過改變擺線推進器葉片的擺動規(guī)律，可以在瞬間產(chǎn)生任意方向和大小的推力。
　　本文采用基于 CFD的數(shù)值模擬方法，對三維擺線推進器水動力性能展開研究，并達到驗證 CFD數(shù)值模擬方法有效性、總結擺線推進器水動力參數(shù)隨進速及偏心率變化規(guī)律、葉片弦長及厚度的三維線性優(yōu)化及葉稍端板對擺線

2、推進器性能及其三維繞流場優(yōu)化研究的目的。
　　以NSRDC實驗模型為母型建立CFD三維流場模型進行數(shù)值模擬計算，并將其結果與實驗結果對比分析，兩者變化趨勢相同且計算結果誤差較小，驗證了采用 CFD數(shù)值模擬方法計算擺線推進器水動力性能具有有效性，能夠較為準確地對其進行水動力性能預報。
　　研究總結擺線推進器及其單個葉片水動力參數(shù)隨進速及偏心率的變化規(guī)律，對推進器葉片的強度計算及結構設計、擺線推進器結構及性能的提高等起到了積極意

3、義。
　　在此基礎上對推進器葉片的弦長及厚度進行三維線性優(yōu)化。對葉片具有不同平均弦長及厚度、弦長及厚度沿葉展方向線性變化情況的擺線推進器進行數(shù)值模擬，并對數(shù)值模擬結果進行分析。研究表明，以上參數(shù)均會對擺線推進器的水動力性能產(chǎn)生一定影響，優(yōu)化后認為平均弦長為弦徑比?在0.176至0.262范圍內、平均厚度在12％弦長左右、弦長沿葉展方向變化為葉片根稍弦長比?取1.007至1.252附近、厚度沿葉展方向變化為葉片根稍厚度比?較大時，擺