基于CFD的三体船水动力性能计算

船舶设计中的CFD模拟与性能优化研究船舶设计中的CFD模拟与性能优化研究在现代船舶工程领域中扮演着重要的角色。

基于计算流体力学（CFD）模拟，船舶设计者能够通过分析和优化船体、船舱、推进设备和其他与船舶流体力学相关的部件来提高船舶性能和效率。

本文将重点探讨CFD模拟在船舶设计中的应用，并介绍优化策略以提高船舶性能。

CFD模拟是通过使用数值方法来模拟流体流动和传热现象的技术。

在船舶设计中，通过CFD模拟可以准确地预测船舶在不同流动条件下的流体力学特性和性能表现。

CFD模拟可以帮助船舶设计师了解船体在不同速度下的阻力和流线型，以及推进装置产生的推力和推进效率。

此外，CFD模拟还可以用于研究和优化涉及船体结构和推进设备的细节设计。

船舶推进效率的优化是船舶设计中的一个重要方面。

通过CFD模拟，可以精确计算船舶在运行过程中的阻力和推力，从而确定最佳的推进装置和推进功率。

同时，通过调整船体的外形设计和船体附加装置，如船底舵和螺旋桨喷水装置等，可以改善船舶的流体动力学性能和降低能耗。

船舶的阻力形成船舶在水中运动时所需的推动力。

通过CFD模拟，船舶设计师可以研究如何减小船体的阻力，从而提高船舶的速度和能效。

例如，通过调整船体的几何形状，减少船体表面的阻力和摩擦力，船舶的阻力可以得到降低。

此外，通过在船底舵和螺旋桨等部件上安装类似凸起物的附加装置，可以改善流体的分离和流线型，减少湍流，提高船舶的流线型和流体动力学性能。

船舶涡流对航行性能和船体稳定性具有重要影响。

通过CFD模拟，可以分析船舶周围的流场，了解涡流的产生和演化过程，从而优化船舶的设计。

例如，在设计船体的下水口和船体船底时，可以通过CFD模拟，确定合适的尺寸和形状，以避免过多的涡流产生，降低水阻和航行噪音。

此外，通过调整船舶的航行速度和角度，可以改变湍流产生的位置和强度，进而优化船舶的流体动力学性能和航行稳定性。

除了船体设计的优化，CFD模拟还可以用于优化船舶推进装置的设计。

计算流体力学在船舶水动力学研究中的应用研究随着科技的不断发展,计算流体力学在船舶水动力学研究中的应用越来越普遍。

计算流体力学（CFD）是应用数值方法解决流体力学问题的一种方法。

它基于数学模型和高速计算机模拟流体的运动、相互作用和变化，从而实现预测、分析和改善流体力学系统的性质和性能。

本文将介绍计算流体力学在船舶水动力学研究中的应用。

一、简介船体的水动力学特性包括阻力、涡、自由面波浪、加速度、回流和船舶稳性等。

这些特性可能会影响船舶的性能、操纵性、速度和运载能力。

因此，在工程设计中需要准确地了解这些模型，以便更好的进行设计和优化。

使用计算流体力学，研究者可以模拟水体的运动，数值地描述液体流动和相互作用，并分析船舶在不同条件下的水动力学性能。

二、计算流体力学在船舶水动力学中的应用1. 阻力和艏波抬升船舶的阻力会影响其速度和燃油消耗量。

在计算流体力学的应用中，可以通过数值模拟来估算船舶的阻力，并将之与试验结果进行比较。

此外，计算流体力学还可以用于研究艏波抬升现象，这是指船头在航行时产生的水体升起现象。

艏波抬升可以影响到船舶的速度和稳定性，并且可能导致结构破损。

因此，在设计和优化船舶结构时，需要对艏波抬升进行考虑。

2. 涡和湍流涡和湍流是指液体中产生的不规则运动和旋转。

它们会影响到船舶的运动和稳定性。

通过计算流体力学的模拟，研究者可以更好地了解涡和湍流的特性，并通过改变船体设计来减少涡和湍流的影响。

3. 波浪自由面波浪是指水体表面波浪的运动和形态。

在计算流体力学的应用中，可以通过数值模拟来模拟不同条件下的波浪，并对波浪形态进行分析。

这对于了解船舶的运动和稳定性以及有效的设备设计都是很有帮助的。

4. 操作性和安全性船舶的操作性和安全性与其水动力学性能有密切关系。

在计算流体力学的应用中，可以分析船舶的操纵性，并通过改变船舶结构来提高操纵性和安全性。

三、计算流体力学在船舶水动力学研究中的局限性虽然计算流体力学为研究船舶水动力学提供了很多优势，但它也存在一些局限性。

基于CFD的螺旋桨定常水动力性能预报精度研究螺旋桨是水上运动器械中非常常用的一种，为了提高其水动力性能，在设计过程中需要进行定常水动力性能预报。

而基于CFD技术的预报方法，由于其模拟准确度高、计算速度快等优点，被广泛应用于螺旋桨的水动力性能预报中。

本文以某型号螺旋桨为研究对象，基于CFD技术进行了定常水动力性能预报，并分别进行了验证和分析。

首先，对数值模型进行了建立和求解，考虑到海水的液体特性，选用了VOF方法进行数值求解，同时使用了k-ε湍流模型。

接着，将得出的数值预报结果与实验数据进行对比验证，验证结果表明，数值预报结果与实验数据相比有了一定的偏差，主要是在预测扭力系数上偏小。

分析认为，这是由于CFD技术受到了多重因素的影响，如参数设定、精度等等。

针对上述问题，本研究借鉴了多个前期研究的方法和经验，对螺旋桨的定常水动力性能预报精度进行了深入研究。

结果表明，通过选用更合适的计算参数、优化网格划分等方法，可以显著提升预报结果的准确性，特别是对于扭力系数的预报结果，可以将其预报精度提高至8%以内。

当然，以提高精度为目标的CFD模拟方法还存在着很多问题和挑战，如如何在更小的计算范围内保证计算精度、如何进一步提高计算速度等，均需要进一步研究探索。

总之，本文通过研究某型号螺旋桨的定常水动力性能预报，并探究了基于CFD技术的预报精度，发现基于CFD的预报方法具有较高的准确度和可靠性，但也存在着一定的偏差，因此需要在计算参数选择和网格优化等方面进行细节和方法上的优化。

最终，本文对基于CFD技术的预报方法的优化方向进行了探索和展望，并对未来相关研究提出了建议。

某型号螺旋桨的定常水动力性能涉及多项参数和数据，其中包括攻角、流速、扭力系数等。

本文将针对这些数据进行分析，以探究预报精度的提升和优化方案。

首先，攻角是指螺旋桨叶片相对飞行方向的夹角，攻角的改变会影响到螺旋桨的提速性能。

通过对攻角的不同选择进行定常水动力性能预报，并与实验数据进行对比，可以发现，随着攻角的增加，螺旋桨的扭力系数呈现增长趋势。

CFD在船舶建模中的应用研究CFD（计算流体力学）是一种基于数值计算的方法，用于模拟流体的运动和相互作用。

在船舶建模领域，CFD已成为一种重要的工具，被广泛应用于设计优化、性能评估和安全分析等方面。

一般来说，CFD在船舶建模中的应用主要涉及以下几个方面：1.流体流动模拟：在船舶的设计过程中，了解船舶在不同速度和水深条件下的流体流动情况非常重要。

利用CFD模拟，可以预测船舶在各种航行条件下的阻力、波浪产生情况和船体流线等。

这些模拟结果可以帮助设计师优化船体形状、改进尾流和减小阻力，提高船舶的性能表现。

2.船舶结构应力分析：船舶结构的应力分析非常关键，它可以评估船舶在正常或极端工作条件下的结构强度和可靠性。

CFD可以模拟船舶受到水流、波浪和风力等因素的作用，预测船体和各个部件的力学响应，包括弯曲、扭转、拉伸和剪切等。

这些模拟结果可以帮助设计师改进船体结构，使其更加坚固和安全。

3.船舶操纵和操纵性评估：在船舶设计中，操纵性是一个重要的考虑因素。

CFD可以模拟船舶在不同操纵条件下的响应和行为，包括转向性能、顺行性能和侧向力等。

基于这些模拟结果，设计师可以调整舵角、尾流导流板和船体形状等，以改善船舶的操纵性和响应性。

4.船舶水动力性能评估：在船舶建模中，CFD可以用来评估船舶的水动力性能，包括速度、推进效率和船头抬升情况等。

通过模拟不同船体形状和推进方案的性能表现，可以比较不同设计方案的优劣，为船舶性能的改进提供指导。

5.环境保护和排放控制：随着对环境保护要求的提高，船舶排放控制成为一个重要的问题。

CFD可以模拟船舶排放物在大气和水中的传播情况，预测其浓度分布和影响范围。

这些模拟结果可以帮助设计师优化船舶排放措施，减少对环境的影响。

综上所述，CFD在船舶建模中的应用研究可以提供有关船舶流体流动、结构应力、操纵性能、水动力性能和环境影响等方面的重要信息。

这些信息可以帮助设计师改进船舶设计，提高其性能和安全性。

某型船舶水力学性能计算及优化研究近年来，随着海洋经济的发展和对船舶安全性、运输效率等方面的要求越来越高，对船舶水动力性能的研究也越来越重要。

其中，船舶水力学性能在船舶设计与运行中占有重要地位。

本文旨在探讨某型船舶水力学性能的计算与优化。

一、简介某型船舶是一种大规模的海洋运输器械，主要用于散货、油料等大宗物资运输。

该型船整体长度180米，宽度32米，速度16节，排水量36000吨。

由于船舶特性、运输特性和环保要求等不同因素的影响，某型船舶的水动力学效能需要进行研究和计算。

二、计算方法船舶水动力学性能的计算方法多种多样，甚至有些深奥难懂，但总的来说主要可以分为两大类，即实验研究方法和计算机模拟方法。

实验研究方法主要是通过模型试验和原型试验等手段，测定船舶在不同流速和舵角条件下的阻力、推力、速度、操纵性能等参数，从而获取船舶水动力学特性的基础数据。

但是这种方法成本较高且需要较长时间。

计算机模拟方法可以通过数值模拟手段来计算船舶水动力特性参数，包括速度、流量、粘性系数、推力、抗力等。

主要可以分为数值流体计算（CFD）和势流计算（Potential Flow）等两种方式。

从实用角度出发，本文采用了CFD数值流体计算来进行水动力性能的研究。

三、数值模拟分析采用CFD数值流体计算方法，可以准确计算船舶船体的流速、压力、阻力、推力等水动力学参数，进而分析不同条件下船舶性能的变化规律。

1. 建模与网格化首先需要对某型船舶进行建模，包括将船舶几何形状、细节参数等输入计算软件，并进行网格化处理。

建模过程中需要注意对船舶舰形和细节特征的合理处理，确保计算结果的准确性。

2. 模拟条件设置模拟条件的设置直接关系到数值计算结果的准确性和适用性。

需要确定的条件有：（1）不同流速条件下船舶的阻力和推力分布。

（2）不同舵角条件下船舶的操纵能力。

（3）船舶在波浪中的性能表现。

通过对不同条件的模拟分析，可以了解某型船舶的水动力学性能特点，找到性能瓶颈，最终实现性能的优化。

基于CFD流固耦合理论的海上浮式结构物水动力性能分析马哲;程勇;翟钢军【摘要】文章利用流体动力学控制方程和结构运动方程的耦合理论,在具有造消波功能的2D数值水槽中实现了海上浮式结构物在波浪中运动过程的数值模拟.以系泊式浮式方箱防波堤作为工程应用实例,分别采用梯形法和二、三阶单步数值迭代法对浮体的动力特性进行数值分析,并与基于势流理论的边界元法的结果做对比,分析后发现在波浪条件下梯形法和二、三阶单步法的计算精度相当,结果收敛,且与边界元法结果吻合较好,满足要求.该文提出了一种新的全自由度分块结构移动网格技术,实现了浮体所有方向的联合运动,而且网格不发生任何扭曲现象,计算时间、网格划分和精度要求都得到了较好的控制.%Using fluid-body interaction mechanics, the motion proceeds of a floating body was numerically simulated in regular wave, which was implemented in a wave making and absorbing numerical flume. As the application case of a box-type floating breakwater with mooring systems, dynamic characteristics of the floating body among the trapezoid, 2, 3order single step method and BEM based on potential flow theory were compared. The results indicate that the trapezoid and 2, 3order single step method which were in good agreement with the BEM results has prospective accuracy and convergence in regular wave. This paper pro-posed an new technique of dynamic mesh with full 2D-3 degrees of freedom multiply structured grids, which realized the joint movement of all directions, and made sure that grids had not any distortion. The computation time, precision and meshing remained fairly well-contained.【期刊名称】《船舶力学》【年(卷),期】2017(021)008【总页数】10页(P950-959)【关键词】流固"全耦合";梯形法;二、三阶单步法;全自由度分块结构移动网格技术【作者】马哲;程勇;翟钢军【作者单位】大连理工大学深海工程研究中心,辽宁大连 116024;江苏科技大学船舶与海洋工程学院,江苏镇江 212003;大连理工大学深海工程研究中心,辽宁大连116024【正文语种】中文【中图分类】TV131.2在海洋工程领域，海洋平台、船舶和FPSO等海洋结构物在波浪作用下经常会发生波浪运动、砰击和甲板上浪等现象。

基于CFD与三因次法结合的低速多用途船的阻力预报近年来，随着船舶工业的快速发展，越来越多的低速多用途船被开发和制造出来。

这些船舶通常用于农业、水产养殖、矿产开采和港口运输等领域。

由于其良好的适应性和多功能性,在许多领域都获得了很好的应用前景。

因此，预测低速多用途船在不同工作条件下的阻力特性是非常重要的。

为了预报低速多用途船的阻力，可以采用计算流体力学(CFD)和三因次(SST)方法相结合。

CFD是一种通过使用数值方法来求解流体动力学计算问题的技术工具。

而三因次(SST)方法是用于境界层计算的一个经典的物理模型,能够高度准确地预测壁面附近区域的流动特性。

因此,结合CFD和SST方法可以更准确地预测低速多用途船的阻力。

首先，通过建立低速多用途船的三维数值计算模型，利用CFD方法进行流场数值模拟，得出船舶周围水流的速度分布情况。

其次，通过使用SST方法求解境界层流动问题，得到船体表面的摩擦阻力和湍流阻力。

最后，将这些阻力分量合并起来得到总阻力，进而对船舶的总阻力进行精确预测。

此外，为了验证CFD和SST方法的准确性，可以进行与实验相结合的方法进行验证。

例如，使用阻力试验台或自由船模试验台进行试验，将实验数据与数值计算数据进行对比分析，以验证预测的阻力是否实际可靠。

综上所述，CFD与SST方法相结合可以精确地预测低速多用途船的阻力。

这些预测数据可以在船舶设计阶段和运营管理中使用，以优化低速多用途船的性能，提高其工作效率和节能减排。

为了预测低速多用途船的阻力，需要获取并分析相关数据。

以下是可能涉及到的数据和分析：1. 船舶外形数据：船舶的长度、宽度、吃水深度、排水面积和体积等数据。

2. 运行条件数据：船舶的航速、航向、深度、航线和负载等数据。

3. 流场数据：船舶周围水流的速度分布情况，可以通过CFD方法模拟得到。

4. 境界层流动数据：在SST方法中，可以通过三因次模型计算出船体表面的摩擦阻力和湍流阻力。

5. 阻力试验数据：通过阻力试验台或自由船模试验台，可以获得船舶在不同运行条件下的阻力数据，并与数值计算数据进行对比分析。

现代制造工程2010年第4期试验研究CF D在计算船舶螺旋桨敞水性能中的应用研究3刘丹,陈凤馨(南京工业大学机械与动力工程学院,南京210009)摘要:对流场中螺旋桨的敞水性能进行研究。

利用Pr o/E软件对螺旋桨进行三维建模,通过剖面坐标转换绘出桨叶的剖面型线,利用创建实体功能得到螺旋桨实体模型。

用CF D软件对螺旋桨在不同进速系数下的推力系数、转矩系数以及推进效率进行模拟,并且对三种湍流模型的计算结果进行比较分析。

对采用Fluent软件计算螺旋桨敞水性能的过程进行详细介绍,并给出敞水性能曲线的计算结果。

与试验结果的比较分析表明,数值模拟的结果可以满足工程应用要求。

关键词:CF D软件;螺旋桨;敞水性能;三维建模中图分类号:TP391　文献标识码:A　文章编号:1671—3133(2010)04—0018—04Appli ca ti on research of CFD about ca lcul a ti on ofpropeller open wa ter performanceL IU Dan,CHE N Feng2xin(Nanjing University of Technol ogy,Nanjing210009,China)Abstract:Studied the open water perfor mance of p r opeller in the fl ow fields.Three2di m ensi onal model was built for p r opeller by the Pr o/E,the p r ofile line of blade is described based on coordinate transfor mati on,in additi on,by using the entity functi on,the s olid model of p r opeller was created.Under different advance coefficients,the thrust coefficient,t orque coefficient and p r opulsive efficiency of the p r opeller have been si m ulated by the CF D.The calculati on results of the three turbulent models were analyzed.The detail p r ocess of using Fluent t o calculate the open water perfor mance of p r opeller was intr oduced,thr ough which the open water perf or mance curve was p r ovided.A comparis on bet w een the analysis results and the experi m ental results showed that the nu merical si m ulati ons can be used for engineering app licati on.Key words:CF D;p r opeller;open water perf or mance;three2di m ensi onal model0　引言螺旋桨设计的主要问题是在满足螺旋桨吸收轴功率、拉力和转速的前提下,力求使螺旋桨的质量小,效率高,噪声小,并保证具有一定的结构安全余度。

基于CFD的舷墙开口排水计算方法CFD（Computational Fluid Dynamics）是利用计算机数值模拟技术来研究流体力学问题的一种方法。

在海洋工程领域，CFD 在船舶艏波、舷墙开口排水等方面应用广泛，可以帮助工程师更好地预测水流和结构的行为，以优化设计。

舷墙开口排水是一种船舶结构上的水排放方式，它可以将船舶内部的积水及时排出，提高航行安全性能。

因此，合理的舷墙开口排水计算方法对于船舶结构设计具有重要意义。

CFD方法使用在舷墙开口排水计算中，主要分为以下步骤：第一步：建立数值模型舷墙开口排水计算前需要建立CFD数值模型，分为物理域建立和边界条件设置两部分。

将舷墙开口作为物理域，选定流体介质（油、水、气等），设定物理参数（密度、黏度、流速等），并选择合适的网格划分。

第二步：求解流场通过使用CFD软件，根据初始条件和时间步长等参数，数值求解舷墙开口水流动的过程。

求解过程中需要注意收敛性，保证模拟结果的可靠性。

第三步：分析模拟结果求解出舷墙开口水流动的过程后，需要对模拟结果进行分析。

可以观察开口部位的流速、流向等参数变化过程，分析开口部位水流的形态特征，计算出水流的流量等数据。

第四步：进一步设计优化根据分析结果，可以通过调整开口部位的大小、形状、位置等设计优化，以使水流排放更加顺畅，提高排水效率。

对得出的优化方案需要进行重新CFD模拟验证，以确保设计方案的可行性和可靠性。

总之，CFD方法在舷墙开口排水计算中有着广泛的应用前景。

随着计算机硬件和软件技术的不断发展，相信CFD方法在海洋工程领域中的应用会变得越来越广泛和深入。

在舷墙开口排水计算中，关键的数据主要包括以下几个方面：1. 舷墙开口面积舷墙开口面积是舷墙开口排水计算的关键参数之一。

开口面积越大，排水速度越快，但是如果开口面积过大可能会影响船体的稳定性。

因此，在实际航行中需要根据实际情况进行合理调整。

2. 开口位置和形状舷墙开口的位置和形状也是舷墙开口排水计算的重要数据。

三体船阻力数值计算及方案优选孙荣;吴晓光;姜治芳;吴启锐;卢晓晖【摘要】采用CFD技术模拟了船池试验三体船型在不同速度下的粘性流场,计算中考虑了自由表面效应影响,数值模拟结果与试验结果进行了比较,然后在此基础上计算了侧体对应于不同纵横向位置时的9种三体船方案的总阻力.分析比较各方案的计算结果后,得出三体船阻力性能较优时侧体布局的一般规律,即侧体纵向位置变化对三体船静水阻力性能影响较大,当侧体横向位置不变,在较高速度时侧体纵向向后布置对阻力性能更有利.最后按阻力性能,从9种计算方案中得出优选方案.【期刊名称】《中国舰船研究》【年(卷),期】2008(003)005【总页数】4页(P21-24)【关键词】三体船;粘性流场;自由表面;数值模拟;CFD【作者】孙荣;吴晓光;姜治芳;吴启锐;卢晓晖【作者单位】中国舰船研究设计中心,湖北,武汉,430064;中国舰船研究设计中心,湖北,武汉,430064;中国舰船研究设计中心,湖北,武汉,430064;中国舰船研究设计中心,湖北,武汉,430064;中国舰船研究设计中心,湖北,武汉,430064【正文语种】中文【中图分类】U661.311 引言三体船的形式多种多样，一般来说，典型的三体船水下部分由中间主体和对称布置于两侧的侧体共3个细长片体组成，中间主体长宽比大约在12～18之间，侧体长宽比一般大于20，主体排水量占总排水量的85%～95%。

由于三体船具有一系列突出的优点，因此无论在军用还是民用领域，世界各国都投入了大量研究[1,2]。

相关文献表明，侧体布置位置对三体船的阻力性能影响较大，在航行时主、侧体之间产生相互干扰，如果侧体位置适当，可以降低阻力。

结合三体船的阻力性能来研究侧体布局是三体船船型优化的重要内容之一。

在国内，三体船阻力计算方法多为基于线性兴波理论的理论计算，这种方法计算方便，但难以说明对船型的敏感度。

而随着CFD技术的发展，三维粘性流RANSE方法在多体新船型水动力性能方面的计算应用日趋增多，它能较精确地预报多体船阻力及求解其周围特别是尾部流场细节。

大型海洋装备水动力性能计算与实验研究随着人类不断深入海洋探索，海洋工程的发展也越来越迅速。

大型海洋装备的水动力性能是海洋工程设计中极其重要的一环。

水动力性能的计算和实验研究是设计过程中的两个核心环节。

本文将探讨大型海洋装备水动力性能计算与实验研究的相关内容。

一、水动力性能计算水动力性能计算是大型海洋装备设计的重要环节。

在设计过程中，通常需要预测大型海洋装备受到风浪潮流等外力时的性能表现，包括船舶的推进、操纵、稳性、耐波性等参数。

这些性能参数的准确预测对于设计的优化至关重要。

而水动力性能计算方法在很大程度上决定了参数的准确性与可靠性。

在水动力性能计算过程中，常用的方法有数值模拟和计算流体力学（CFD）模拟。

数值模拟常采用经验公式或经验数据进行计算，具有计算效率高、计算准确性较高的特点。

而CFD模拟则是一种利用数学方程组对流体的运动进行计算的方法，具有可视化性强、计算精度高等优势。

此外，水动力性能计算还需要考虑到流体的多相特性、非线性效应以及流体动力学流动表现，以充分反映大型海洋装备在海洋环境中的实际情况。

二、水动力性能实验研究水动力性能实验研究是大型海洋装备设计的另一个重要环节。

实验研究可以为设计者提供真实的性能数据，有助于优化设计方案，提升大型海洋装备的性能表现。

在实验研究中，一般采用模型试验和全尺寸试验两种方法。

模型试验是将大型海洋装备的模型缩小至一定比例进行试验研究。

该方法具有成本较低，试验范围较广等优点。

而全尺寸试验则是直接对大型海洋装备进行试验研究。

该方法具有真实性强、试验结果更有说服力等优势。

在实验研究中，需要考虑到试验过程中外界环境因素、测量系统和试验过程中的误差等问题，以确保试验结果的准确性和可靠性。

三、计算与实验协同水动力性能计算和实验研究在大型海洋装备设计中都具有不可替代的作用。

二者可以互相补充，共同提供丰富的性能数据，用于优化大型海洋装备的设计方案。

在计算和实验协同的过程中，需要考虑到计算结果的准确性和实验结果的可行性，以确保两个环节的数据具有较高的可比性和对比性。

基于CFD的船舶导管螺旋桨的水动力性能研究欧礼坚;安源【摘要】运用计算流体力学软件对黏性流场中导管螺旋桨的水动力性能进行了计算研究,模拟了导管螺旋桨在不同进速系数下的推力系数、转矩系数、导管螺旋桨表面压力分布等.首先利用UG及Gambit建立计算模型,然后在FLUENT软件中利用滑移网格(Moving Mesh)的方法计算导管螺旋桨在敞水状态下推力以及转矩.最后将计算结果与模型试验值进行比较,CFD计算结果与模型试验结果吻合.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2010(010)021【总页数】5页(P5352-5356)【关键词】导管螺旋桨;CFD;水动力性能【作者】欧礼坚;安源【作者单位】华南理工大学土木与交通学院,广州,510640;华南理工大学电力学院,广州,510640【正文语种】中文【中图分类】U661.313导管螺旋桨亦称套筒螺旋桨,它是在螺旋桨的外围加上一个环行套筒而构成。

导管螺旋桨是一种特种推进器,适用于螺旋桨载荷较大的船舶,如拖船、顶推船等。

由于它具有在海上航行时受外界海况变化影响较小,导管对螺旋桨有保护作用,导管能使航向稳定性得到显著改善等优点,现在在商船上也得到很大应用。

导管螺旋桨在外型、结构形式和水动力性能等方面与常规螺旋桨都有较大的差别。

过去,对导管螺旋桨水动力性能的计算和研究主要采用图谱估算方法,并结合导管螺旋桨敞水试验进行验证。

近年来,由于数值模拟相对于实验研究有很独特的优点,比如成本低、周期短,能获得完整的数据,能模拟出实际运行过程中各种测量数据的状态。

CFD技术广泛运用于流体数值模拟,其良好的适应性,较高的准确性,逐渐成为流体动力学研究的重要工具,且其应用领域也逐渐扩大。

通过对导管螺旋桨进行三维定常的 CFD计算分析,能够较准确预报导管螺旋桨的水动力性能,并可根据计算结果对导管螺旋桨进行改进或优化。

现采用 Fluent软件对导管螺旋桨进行 CFD计算,将结果与导管螺旋桨模型试验结果进行比较,并分析了导管螺旋桨叶面和流场的压力分布。