用升力面理论方法确定螺旋桨随边切割量

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1、武汉理工大学硕士学位论文用升力面理论方法确定螺旋桨随边切割量姓名：余向前申请学位级别：硕士专业：流体力学指导教师：谭廷寿;冯恩德2003.2.1用升力面理论方法确定螺旋桨随边切割量摘要船舶在使用过程中，常因各种因素使螺旋桨出现负荷过“重”的现象，主机达不到额定转速或超负荷运转，桨机不能处于最佳匹配；另外当船舶人为地降遽航行时，主机处在半负荷情况下工作，如果转速下降太多，使得主机的工作条件变坏，容易引起主机部件的损坏。此时若要更换新的螺旋桨必然造成经济上过重的负担，较方便可行的方法是对原来的螺旋桨采取切边修改的方法，减少螺旋桨的直径、盘面积或

2、螺距，使螺旋桨的扭矩减小，螺桨变“轻”。于是在同一功率下可使转速上升，主机处在较佳的状态下工作，达到改善船～桨一机匹配的目的。因此通过理论方法确定合适的螺旋桨切割方式和切割量来达到船一桨一机匹配就具有非常重要的实用价值。升力面理论由于方法简单易行，它可以对螺旋桨的水动力性能作出非常准确的预报，是当前求解螺旋桨的水动力性能有力的分析工具。所以本文应用升力面理论求解螺旋桨修割后的水动力性能。基于Green公式和薄翼理论假设导出的升力面方法，采用在螺旋桨拱弧面上分布离散涡、源布置方法预报均匀流场中的螺旋桨的定常性能，螺旋桨尾涡面上压力连续性条件采

3、用近似的Kutta条件处理。本文主要是考虑螺旋桨出现负荷过重时如何处理的问题，所以采用桨叶随边切割并在叶面处将翼型修顺的方式，实质上是切割后导致嫘旋桨实效螺距的减小，从而使螺旋桨吸收的转矩降低来达到主机负荷降低的目的。因为在0．5R以外作随边切割方式有较佳的效果，所以本文决定采用在螺旋桨外半径处作非线性的随边切割方式。在确定几个切割量后，根据升力面理论求解相应切割后的螺旋桨水动力性能，如推力、转矩等。在得到不同的进速、不同的切割量下螺旋桨的推力、转矩的情况下，结合实船的阻力和主机的功率、转速等资料就可以计算出使船一桨一机匹配的切割量。计算结

4、果表明本理论方法是可行的。关键词：螺旋桨、升力面、涡格法、切割、船一桨一机匹配用升力面理论方法确定螺旋桨随边切割量AbstractThepropellermaybeoverloadedwhichcausedbysomereasonswhenshiphasbeenservicedforaperiodoftime．Asaresult，theratedrevolutionoftheenginecannotbeachieved．ortheanginemaybeOnoverloadedoperationcondition．Itwillnotbeint

5、heoptimummatchingbetweenthepropellerandtheengine．Thespeedoftheshipmaybelowedandtheenginewasoperatedonhalf-dutyonpurposeinsomeconditions．TherunningconditionWOuldbedeterioratedandatIastthepartsoftheenginewouldbedamagediftherevolutionwerereducedtoo10W．Thepropellermustberedesi

6、gnedorbemodifiedinthissituation．Peopleusuallymodifythepropellerratherthanchangethepropellerbecauseitwillbemoreeasilyandeconomical．nlepropeller’StOrquecouldbeli2htedthroughedgecutting．Theengine’SrevolutionwillbereducedalSO．Therunningconditionbecomesbetterthanbefore．So．Itisv

7、aluableandimportanttOfindouthowtoselectthestyleofpropellertrailingedgecuttingandestimatethevaluewithnumericaltheory．Numericallifting．surfacetheoryhasbeendevelopedasapracticalt001inpredictingmarinepropeller’Shydrodynamicperformancebecauseitiseasilybeingcomputedandaccuratefo

8、rapplication．Basedont11eGreen’SformulaandtheasSUITt．ptionofthepropellerblade’sthinsection