扭曲舵水动力性能的研究

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1、扭曲舵的水动力性能研究摘要近些年来，国际能源局势越来越严重，节能已经成为我国经济发展中的长期战略任务，船舶作为当今的主要运输工具，其节能技术备受关注。节能附体因成本较低，安装简便等优点，已得到广泛使用。扭曲舵是一种新型节能附体，可通过扭曲舵叶剖面束适应螺旋桨尾流，以进一步提高推进效率。本文对扭曲舵进行了研究，主要的工作有：介绍了CFD方法的基本理论，并用CFD软件FLUENT计算了敞水桨和桨舵干扰的水动力性能，与实验值进行了比较，验证了CFD方法定常和非定常计算的有效性，并对桨舵干扰的流场特性进行了研究；介绍了基于面元法的螺旋桨和桨舵干扰问题求解方法，以此方法预报了敞

2、水桨和桨一舵系统性能，计算值与实验值及CFD结果吻合良好，并研究了舵敝水和在桨后情况的舵前流场；根据扭曲舵的工作原理和螺旋桨后的流场特性，对扭曲舵进行了设计和建模，分别应用CFD方法和面元法对桨与扭曲舵相互干扰水动力性能进行了计算与比较。同时，研究了扭曲舵和普通舵在螺旋桨后的空泡性能。结果表明，扭曲舵的节能效果较普通舵为佳，且具有较好的空泡性能。关键词：节能；扭曲舵；螺旋桨；水动力性能；空泡手H曲舵的水动力性能研究AbstractRecently，withtheinternationalenergysourceprobleminseriouslack，Energy-s

3、avingbecomesalong—rangestrategicmissionintheeconomydevelopment．Shipistheoneofthemaintransports，whoseenergy—savingtechnologieshavebeenpaidmoreattention．Withlowcost，easyinstallationandetc，Energy—savingappendagesarewidelyapplied．Anewenergy-savingappendage---skewrudderwasstudiedinthethesisw

4、hichcanimprovepropeleffectbyskewingtheprofileofruddertofitthevelocityfieldafterpropeller．Themaincontentsofthethesisareasfollows：ThebasictheoryofCFDmethodwasintroduced．ThesteadyandunsteadyperformancesofopenpropellerandpropellerrudderinterferencewerecalculatedbyFLUENT．Comparingwithtestval

5、ues，themethodwasconfirmed．Thevelocityfieldofpropellerandruddersystemwasstudiedatthesametime；Surfacepanelmethodwasintroducedtosolvepropellerandpropeller-ruddersystemproblem．OpenpropellerperformanceandpropellerrudderinterferenceperformanceⅥ撇calculatedagainbythismethod．Thecomputedresultsag

6、reefairlywell、柝tllCFDresultsandtheexperimentaldata．ThevelocityfieldofopenrudderandrudderafterpropellerⅥ陀．reanalyzed；Accordingtotheworkingprincipleofskewrudderandthevelocityfieldafterpropeller，skewruddermodelWasdesigned．TheCFDmethodandsurfacepanelmethodwereappliedtopredictthehydrodynamic

7、performanceofpropellerandskewruddersystem．Meanwhile，thecavitationperformanceofnormalrudderandskewrudderwerestudied．Theoreticalstudieshaveshownthattheenergy—savingeffectandcavitationperformanceofskewrudderarebetterthannormalrudder．Keywords：energy-saving；skewrudder；propeller；hydr