基于矩形凹槽结构的泵喷推进器梢部流动控制效果研究

来源 :中国造船 | 被引量 : 0次 | 上传用户:palerm97
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
针对泵喷推进器梢部流动引起的梢隙空化和梢涡空化,在导管内壁开设一定数量的轴向矩形凹槽。基于计算流体力学软件STAR-CCM+进行数值模拟,分析凹槽结构对梢部端面压力、梢涡涡核压力、梢涡强度和水动力性能的影响。计算结果显示,矩形凹槽结构增大了梢部端面压力和梢涡涡核压力,减弱了梢涡强度,可以推迟梢隙空化和梢涡空化发生,而且对推进效率的影响较小。这项研究结果为泵喷推进器的减振降噪提供了新的途径。
其他文献
海洋技术的发展需要实现跨领域的学科交叉,而基于共识的国际标准将为这一新兴技术的全球推广提供必要支撑。论文从海洋技术的背景入手,概述了当今海洋技术领域国际标准化组织的工作现状,对现行的和制订中的相关国际标准进行了梳理,重点阐述了潜水器国际标准的起步与实践。对我国在海洋技术国际标准化工作中所做的贡献予以初步总结,分析了工作前景和发展趋势,并提出了未来工作重点。
半潜式渔业养殖平台通常由浮体系统、框架系统和网衣系统组成。论文提出了一个混合时域数值模型,采用势流理论计算浮体系统承受的水动力载荷,并分别用莫里森公式和平面模型法计算框架系统和网衣系统承受的水动力载荷,进而求解平台的运动方程。基于该数值模型编制了计算程序,对一个半潜式渔业养殖平台在各种波况下的运动响应进行数值计算。用商用软件AQWA验证了计算程序在无网衣平台计算时的正确性,然后用该程序计算了考虑网衣作用时平台的运动响应。结果表明,该数值模型计算得到的平台运动响应与AQWA计算结果吻合较好;网衣对平台的运动
基于开源CFD软件平台OpenFOAM,对E779A螺旋桨在斜流工况下的水动力特性及桨叶上的非定常空化进行模拟分析。分析螺旋桨在非定常空化流中的水动力性能,包括推力系数、桨叶表面压力分布及空泡形态。计算结果表明斜流会对螺旋桨水动力造成干扰,这一影响在来流与螺旋桨首尾线的夹角变大时会增强。对比有无空化发生时的压力分布,表明空化会抑制叶背压力下降,减小螺旋桨桨叶两面的压力差,从而降低螺旋桨的推力。
论文运用有限元软件ABAQUS对重力锚在黏土中的水平承载力进行模拟计算,并通过模型试验对出验证了结果的可靠性.进而对重力锚的水平承载过程进行了计算模拟,研究了深水重力锚在黏土中作业的水平承载机理,确认了重力锚在黏土中呈渐进式破坏的基本形式.最后分析了粘聚力和内摩擦角等黏土典型参数对重力锚水平承载力的影响,总结了锚重和水平承载力之间的近似关系.
使用切割单元法并结合贴体棱柱层网格来处理物面边界层的笛卡尔混合网格,体现了近年来网格技术发展的趋势。但是在笛卡尔网格和棱柱层网格的结合部,会存在少量网格单元尺度变化剧烈和网格倾斜率高等问题,从而导致数值不稳定和非物理振荡等。为了解决这一问题,在自主开发的CFD求解器中引入梯度限制器,并对相邻单元间界面的插值进行了特殊处理。针对典型的全附体水下航行体和大方形系数水面船模型,分别采用结构化网格和笛卡尔混合网格开展了CFD计算,对包括阻力和尾流场在内的计算结果进行了比较,表明引入了梯度限制器后的CFD求解器能获
半潜式平台在拖航过程中会不断承受着波浪砰击,同时在船级社规范中明确规定结构强度在分析时波浪砰击不可忽略。拖航工况下影响平台横撑结构波浪砰击载荷因素较多,非线性更为突出,目前的数值分析方法很难非常精确地模拟平台拖航工况下的砰击载荷特性。论文通过模型试验方法研究了半潜式平台在拖航状态下不同位置处、不同拖航速度、不同波高和波陡工况下的砰击压力特性,得到半潜式平台受到的波浪砰击压力规律,为半潜式平台设计提供理论支撑。
修削桨叶是预防实船螺旋桨唱音发生较为常用的手段。为了研究抗唱音削边对实桨梢涡空泡性能的影响,以实尺度螺旋桨梢部的局部模型(0.9R~1.0R)为研究对象,采用不同梢部加工工艺制作模型,在高速空泡水筒中观测梢涡空泡起始和形态。试验结果表明,合适的抗唱音削边处理有助于改善梢涡空泡性能。自动削边和手动削边二者效果相当,但手工削边质量依赖工人手艺,容易破坏剖面翼型和改变剖面攻角,有时会导致涡唱现象发生。建议对实尺度螺旋桨梢部采用数控机床自动削边加工。
对船舶舱室大气环境感染控制设计进行了研究。针对船舶的流动性、晃动性和空间局限性,对进、排风口选取和压差扰动因素规避及系统设备运行等,提出了控制设计方法。探讨舱室内新风量的选取和隔离病房内气流的组织形式。利用软件FloEFD对3种气流组织形式进行了比较,从降低交叉感染几率,保护医护工作者的角度,分析降低污染物浓度的清除效率和气流组织效果,研究不同换气频次条件下舱室内的空气质量,为船舶舱室大气环境感染控制设计和改造提供参考。
喷水推进船的功率传递和推进效率成分与螺旋浆推进存在着显著差别。论文针对一艘喷水推进三体船,基于求解RANS方程,采用稳态多参考系(MRF)模型来模拟实泵,进行了带自由液面的喷水推进三体船自航数值模拟,并基于国际拖曳水池会议(ITTC)推荐的动量通量法对喷水推进的功率传递和效率分量进行分析,得到喷水推进总效率及其效率分量在不同航速下的变化规律。数值计算结果与自航试验结果吻合良好,表明该数值计算方法可以准确地预报喷水推进船体的自航性能。在低速时,推力减额主要受阻力增额分数的影响;在整个航速范围内,流道的效率和
针对深水铺管船HYSY 201,设计了S型铺管船-托管架-管线全耦合的系统模型,开展波浪中动力定位铺管作业水池模型试验。基于测量得到的铺管船耦合运动响应,采用OrcaFlex软件,预报管线动态响应。针对典型工况,分析铺管船运动和管线动响应特性,讨论铺管船各个自由度运动对管线应力的影响。结果表明:铺管船的纵摇运动对管线动态应力响应影响最大,其次是升沉运动和纵荡运动;数值模拟时需要考虑铺管船-托管架-管线整个系统的耦合效应,分析铺管船波频和低频运动及其对管线最大应力和动应力高低频响应的影响。