可调螺距螺旋桨敞水及自航性能数值分析研究

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摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景和意义

1．2 可调螺距螺旋桨

1．2．1 可调螺距螺旋桨的发展史

1．2．2 可调螺距螺旋桨的工作原理

1．2．3 可调螺距螺旋桨的优缺点

1．3 国内外研究现状与进展

1．3．1 基于粘流CFD的螺旋桨水动力研究现状

1．3．2 船模阻力计算数值模拟研究现状

1．3．3 船模自航试验的数值模拟研究现状

第2章 CFD理论基础

2．1 概述

2．2 基本控制方程

2．3 N-S方程的数值求解方法

2．3．1 直接数值模拟法(DNS)

2．3．2 大涡模拟(LES)

2．3．3 雷诺平均法(RANS)

2．4 湍流模型

2．4．1 标准k-ε模型

2．4．2 Reaizable k-ε模型

2．4．3 RNG k-ε模型

2．4．4 标准k-ω模型

2．4．5 SST k-ω模型

2．5 数值离散方法

2．5．1 有限体积法(FVM)

2．5．2 对流项的离散格式

2．6 螺旋桨流场网格划分

2．6．1 结构网格

2．6．2 非结构网格

2．7 本章小节

第3章 螺旋桨三维建模及敞水性能数值分析

3．1 概述

3．2 KP505螺旋桨建模参数

3．3 螺旋桨几何模型的建立

3．3．1 坐标转换公式

3．3．2 型值点计算

3．3．3 型值点完善

3．4 螺旋桨敞水计算数值模型的建立

3．4．1 模型选取及坐标系设置

3．4．2 计算域及网格划分

3．4．3 求解参数及边界条件设置

3．4．4 不同网格密度下的数值计算结果与分析

3．4．5 敞水计算结果验证及分析

3．5 不同湍流模型对敝水数值计算的影响

3．6 系柱工况敞水性能计算方法探究

3．7 本章小结

第4章 调距桨敞水性能计算及分析

4．1 概述

4．1 调距方法

4．2 调距桨的桨毂形状确定

4．2．1 桨毂形式选取

4．2．2 两种桨毂的具体参数

4．2．3 螺距修正

4．2．4 不同桨毂形式下调距桨敞水性能对比

4．3 调距桨不同螺距比下的水动力性能计算

4．3．1 不同螺距比下调距桨3D模型的建立

4．3．2 不同螺距比下调距桨敞水性能计算

4．3．3 敞水性能对比及分析

4．4 本章小节

第5章 带调距桨实船的自航性能数值分析研究

5．1 概述

5．2 数值计算原理

5．2．1 相似定律

5．2．2 摩擦阻力修正—实船自航点的确定

5．2．3 确定实船自航点(螺距比P／D)的方法

5．3 基于CFD的船模阻力计算

5．3．1 计算对象

5．3．2 计算工况

5．3．3 计算域及网格划分

5．3．4 边界条件及初始条件

5．3．5 数值计算结果与分析

5．4 设计航速下调距桨螺距比P／D的确定

5．4．1 几何模型

5．4．2 调距桨转速与位置设定

5．4．3 计算域及网格划分

5．4．4 边界条件及初始条件

5．4．5 计算结果与分析

5．5 实船性能预估

5．5．1 实船性能预估方法介绍

5．5．2 基于1978ITTC标准方法的实船性能预报

5．6 本章小节

第6章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

致谢

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