-
题名基于大涡模拟的波状前缘水翼空化抑制研究
被引量：1
- 1
-
-
作者
马楷东
曹留帅
万德成
-
机构
上海交通大学船海计算水动力学研究中心船舶海洋与建筑工程学院
-
出处
《海洋工程》
CSCD
北大核心
2023年第6期112-123,共12页
-
基金
国家自然科学基金资助项目(52001210,52131102)。
-
文摘
为了降低空化造成的水动力性能损失,基于仿生学原理,参考座头鲸鳍肢剖面形状,将前缘波浪构型引入到水翼设计中,研究波状前缘水翼的非定常空化特性,并探究前缘参数改变对空化控制的效果和规律。选用NACA634-021水翼为基准模型,进行前缘参数化重构,设计出3种不同的波状水翼进行对比研究。采用大涡模拟(LES)方法对空化流场进行精细化数值模拟,针对基准水翼和不同波幅与波长参数下的波状水翼开展了空化周期、升阻力系数、压力脉动以及流向涡结构的对比分析。结果发现,波状水翼在抑制空化和降低压力脉动方面都取得了显著效果。其中,3种不同的波状水翼空化抑制率分别为15.7%、18.6%和27.9%,压力脉动幅值分别降低了55.3%、67.3%和74.6%。分析表明,波浪前缘的引入使得空化的分区效应更加凸显,空化从波谷处初生,增大波幅或减小波长都可以加强对空化的抑制效果,并可以提高升力系数以及显著降低水翼表面的压力脉动。前缘波浪构型还将诱发向下游发展的对转涡结构,不同前缘参数的波状水翼涡结构的演化是相似的,空泡发展与溃灭的整个过程对涡结构的发展也具有显著影响。
-
关键词
大涡模拟
波状前缘
仿生水翼
空化抑制
-
Keywords
large eddy simulation
wavy leading edge
bionic hydrofoil
cavitation suppression
-
分类号
P751
[交通运输工程—港口、海岸及近海工程]
-
-
题名斜流中操舵对螺旋桨性能影响研究
被引量：2
- 2
-
-
作者
李浩然
冀楠
钱志鹏
杨光
万德成
-
机构
重庆交通大学航运与船舶工程学院
上海交通大学船海计算水动力学研究中心
-
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2022年第19期52-58,共7页
-
基金
国家重点研发计划(No.2018YFB1600400)。
-
文摘
船舶斜航时,斜向流场将改变船后桨-舵系统的流场条件,从而影响到螺旋桨和推进性能和舵的操纵效能。本文基于计算流体力学(CFD)理论,以KP458螺旋桨和NACA0018舵为研究对象,通过求解RANS方程对斜流中的桨-舵系统进行数值模拟研究。通过计算螺旋桨和舵的敞水性能曲线,验证了数值方法及网格划分的合理性。考虑流场速度、斜流角以及舵角等因素,对螺旋桨水动力特性的变化和桨后涡演变进行数值分析。研究表明:随着斜流角的增大,螺旋桨的推力、转矩,横向力均有所增大,横向力与斜流角之间呈线性相关,推力及扭矩在高流速下与斜流角呈指数大于1的指数级变化关系;斜流中舵角的存在对横向力有减小作用;桨后涡的偏移角度随斜流角的增大而增大,左舷梢涡、随边涡与毂涡逐渐发生融合,而部分脱离的右舷梢涡逐渐向左舷扩散。
-
关键词
斜流流场
桨-舵系统
水动力特性
桨后涡演变
-
Keywords
oblique flow field
propeller-rudder system
hydrodynamic characteristics
backward vortex evolution
-
分类号
U661.1
[交通运输工程—船舶及航道工程]
-
