【摘 要】
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该文采用求解非定常RANS方程的方法对螺旋桨三维敞水流场进行数值模拟,利用有限元方法计算螺旋桨结构响应,结合商业软件ANSYS中的流体载荷和结构响应数据实时双向传输技术,实
【机 构】
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上海交通大学海洋工程国家重点实验室;
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该文采用求解非定常RANS方程的方法对螺旋桨三维敞水流场进行数值模拟,利用有限元方法计算螺旋桨结构响应,结合商业软件ANSYS中的流体载荷和结构响应数据实时双向传输技术,实现了螺旋桨三维流固耦合数值模拟。并以某五叶侧斜螺旋桨为对象,在镍铝青铜、玻璃和树脂纤维三种材料情况下,对该螺旋桨的三维流固耦合特性进行了数值模拟与分析。在镍铝青铜材料的情况下,基于RNG k-湍流模式,对该螺旋桨的推力与扭转系数以及敞水效率进行了数值模拟与分析,结果表明的数值结果与试验数据吻合最好。研究结果表明,流固耦合对镍铝青铜材料螺旋桨水动力和结构响应性能的影响较小,但对纤维材料螺旋桨水动力和结构响应性能的影响不可忽视,包括推力和扭转系数、敞水效率和流场以及桨叶应力与应变等方面。
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