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风帆助航船舶双元素翼帆多帆干涉特性的数值研究
1
作者
李臣
王宏明
《船舶力学》
北大核心
2025年第7期1078-1088,共11页
为了研究风帆助航船舶在航行中多组翼帆之间的干涉特性,本文首先基于相对风向角设计了双元素翼帆相邻布置方案,并采用雷诺平均N–S方程在定常工况下进行数值仿真,以分析双元素翼帆的气动干涉特性,针对多帆干涉引起的失速问题,提出了一...
为了研究风帆助航船舶在航行中多组翼帆之间的干涉特性,本文首先基于相对风向角设计了双元素翼帆相邻布置方案,并采用雷诺平均N–S方程在定常工况下进行数值仿真,以分析双元素翼帆的气动干涉特性,针对多帆干涉引起的失速问题,提出了一种优化双元素翼帆攻角和襟翼偏转角的方案,并据此获得了翼帆级间干涉特性。研究结果表明,在单排布置方案中,当相对风向角为30°、90°和120°时,最佳间距均为1.5c,但当相对风向角为90°和120°时,级间干涉显著增强从而引起翼帆失速,经优化后,双元素翼帆系统的助推力系数可提升5.2%以上,下游翼帆的流动分离消失。
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关键词
风帆助航船舶
双元素翼帆
多组翼帆
干涉特性
数值模拟
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职称材料
低雷诺数下襟翼缝隙几何参数对双元素翼帆推进特性的影响研究
被引量：
3
2
作者
李臣
孙培廷
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2022年第2期192-201,共10页
为了研究双元素翼帆在低雷诺数下的失速机理和气动特性,本文采用雷诺平均N-S方程在定常和非定常工况下对双元素翼帆模型进行数值仿真计算。结果表明,增大双元素翼帆的襟翼偏转角时,最大失速角减小,而最大升力系数同时受到缝隙相对宽度...
为了研究双元素翼帆在低雷诺数下的失速机理和气动特性,本文采用雷诺平均N-S方程在定常和非定常工况下对双元素翼帆模型进行数值仿真计算。结果表明,增大双元素翼帆的襟翼偏转角时,最大失速角减小,而最大升力系数同时受到缝隙相对宽度的影响,随缝隙相对宽度的增加先增大后减小,且缝隙相对宽度对最大升力系数大小和速度流场的影响要大于襟翼偏转角,襟翼偏转角的选择需保证缝隙射流足够补充主翼尾流因边界层分离引起的能量损失。增加缝隙相对宽度时,主翼尾流和襟翼吸力面先后出现了低速及回流现象,而缝隙相对宽度过小时绕流主翼尾缘的流体会减少,最大升力系数较低,因此缝隙相对宽度和襟翼偏转角共同影响着双元素翼帆的气动特性。
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关键词
双元素翼帆
襟翼偏转角
缝隙相对宽度
失速角
数值模拟
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职称材料
低雷诺数下双元素翼帆翼型失速特性的数值研究
被引量：
2
3
作者
李臣
王宏明
孙培廷
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期457-469,共13页
为了研究大型船舶在航行中双元素翼帆的失速特性,采用Transition SST湍流模型求解双元素翼帆翼型流场,进而分析双元素翼帆失速特性的变化规律。通过在襟翼偏转角增大时双元素翼帆的流动变化分析翼型表面流动分离的演化过程:随着襟翼偏...
为了研究大型船舶在航行中双元素翼帆的失速特性,采用Transition SST湍流模型求解双元素翼帆翼型流场,进而分析双元素翼帆失速特性的变化规律。通过在襟翼偏转角增大时双元素翼帆的流动变化分析翼型表面流动分离的演化过程:随着襟翼偏转角的增大,助推力系数出现波动式增大,这是由于在多物理参数共同作用时,其中某一参数的变化会带来缝隙绕流的扰动,改变两个自由剪切层的相互作用,造成翼型失速或者改善流动。对于不同襟翼偏转角,在相对风向角为75°~105°内的助推力系数最大,侧推力系数也接近0值,属于最优相对风向角范围。因此双元素翼帆在工作中,当相对风向角改变而引起攻角变化时,为了获得最优推进系数,应先选择襟翼偏转角,再选择合适的攻角。
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关键词
双元素翼帆
襟翼偏转角
失速特性
助推力系数
数值模拟
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职称材料
题名
风帆助航船舶双元素翼帆多帆干涉特性的数值研究
1
作者
李臣
王宏明
机构
江苏
海事职业
技术
学院机电学院
大连海事大学轮机
工程
学院
江苏船舶节能减排工程技术研究开发中心
出处
《船舶力学》
北大核心
2025年第7期1078-1088,共11页
基金
江苏海事职业技术学院科创基金资助项目(2022kjcx-01)
江苏省“青蓝工程”优秀青年骨干教师资助项目。
文摘
为了研究风帆助航船舶在航行中多组翼帆之间的干涉特性,本文首先基于相对风向角设计了双元素翼帆相邻布置方案,并采用雷诺平均N–S方程在定常工况下进行数值仿真,以分析双元素翼帆的气动干涉特性,针对多帆干涉引起的失速问题,提出了一种优化双元素翼帆攻角和襟翼偏转角的方案,并据此获得了翼帆级间干涉特性。研究结果表明,在单排布置方案中,当相对风向角为30°、90°和120°时,最佳间距均为1.5c,但当相对风向角为90°和120°时,级间干涉显著增强从而引起翼帆失速,经优化后,双元素翼帆系统的助推力系数可提升5.2%以上,下游翼帆的流动分离消失。
关键词
风帆助航船舶
双元素翼帆
多组翼帆
干涉特性
数值模拟
Keywords
sail-assisted ships
two-element wingsail
multiple sails
interference characteristics
numerical simulation
分类号
U664.31 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
低雷诺数下襟翼缝隙几何参数对双元素翼帆推进特性的影响研究
被引量：
3
2
作者
李臣
孙培廷
机构
大连海事大学轮机
工程
学院
江苏
海事职业
技术
学院轮机电气与智能
工程
学院
江苏船舶节能减排工程技术研究开发中心
出处
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2022年第2期192-201,共10页
基金
江苏省高等学校自然科学研究面上项目(20KJB580010)
江苏海事职业技术学院科创基金(kjcx-1907)
千帆新锐项目(014070)。
文摘
为了研究双元素翼帆在低雷诺数下的失速机理和气动特性,本文采用雷诺平均N-S方程在定常和非定常工况下对双元素翼帆模型进行数值仿真计算。结果表明,增大双元素翼帆的襟翼偏转角时,最大失速角减小,而最大升力系数同时受到缝隙相对宽度的影响,随缝隙相对宽度的增加先增大后减小,且缝隙相对宽度对最大升力系数大小和速度流场的影响要大于襟翼偏转角,襟翼偏转角的选择需保证缝隙射流足够补充主翼尾流因边界层分离引起的能量损失。增加缝隙相对宽度时,主翼尾流和襟翼吸力面先后出现了低速及回流现象,而缝隙相对宽度过小时绕流主翼尾缘的流体会减少,最大升力系数较低,因此缝隙相对宽度和襟翼偏转角共同影响着双元素翼帆的气动特性。
关键词
双元素翼帆
襟翼偏转角
缝隙相对宽度
失速角
数值模拟
Keywords
two-element wingsail
flap deflection angle
the relative slot width
stall angle
numerical simulation
分类号
U664.31 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
低雷诺数下双元素翼帆翼型失速特性的数值研究
被引量：
2
3
作者
李臣
王宏明
孙培廷
机构
大连海事大学轮机
工程
学院
江苏
海事职业
技术
学院轮机电气与智能
工程
学院
江苏船舶节能减排工程技术研究开发中心
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期457-469,共13页
基金
江苏省高等学校自然科学研究面上项目(20KJB580010)
千帆新锐项目(014070)。
文摘
为了研究大型船舶在航行中双元素翼帆的失速特性,采用Transition SST湍流模型求解双元素翼帆翼型流场,进而分析双元素翼帆失速特性的变化规律。通过在襟翼偏转角增大时双元素翼帆的流动变化分析翼型表面流动分离的演化过程:随着襟翼偏转角的增大,助推力系数出现波动式增大,这是由于在多物理参数共同作用时,其中某一参数的变化会带来缝隙绕流的扰动,改变两个自由剪切层的相互作用,造成翼型失速或者改善流动。对于不同襟翼偏转角,在相对风向角为75°~105°内的助推力系数最大,侧推力系数也接近0值,属于最优相对风向角范围。因此双元素翼帆在工作中,当相对风向角改变而引起攻角变化时,为了获得最优推进系数,应先选择襟翼偏转角,再选择合适的攻角。
关键词
双元素翼帆
襟翼偏转角
失速特性
助推力系数
数值模拟
Keywords
Two-elements wingsail
Flap deflection angle
Stall characteristics
Auxiliary thrust coefficient
Numerical simulation
分类号
U664.31 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
风帆助航船舶双元素翼帆多帆干涉特性的数值研究
李臣
王宏明
《船舶力学》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
低雷诺数下襟翼缝隙几何参数对双元素翼帆推进特性的影响研究
李臣
孙培廷
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2022
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
低雷诺数下双元素翼帆翼型失速特性的数值研究
李臣
王宏明
孙培廷
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
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