桨前射流对螺旋桨水动力性能影响分析

《桨前射流对螺旋桨水动力性能影响分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、武汉理工大学硕士学位论文6.1全文总结.............................................................................................................................826.2本文的特色与创新.............................................................................................................836.3本文存在的问题及展望............

2、.........................................................................................84参考文献........................................................................................................................................85致谢..........................................................

3、................................................................................89学位期间发表的论文和参加科研情况........................................................................................906万方数据武汉理工大学硕士学位论文第1章绪论1.1研究的目的及意义21世纪以来，随着世界经济的复苏，全球工业温室气体大量排放、石油能源资源日益消耗等问题日益突出，空气、水污染问题更加严峻，人类节能环保意识逐渐得

4、到加强。对于现阶段严峻形势，全球已采取各项节能减排的措施。作为人口众多的发展中国家，我国政府也提出了自己的节能减排目标。针对能源消耗巨大、污染问题越受关注的船舶行业，我国颁布的《“十二五”节能减排综合性工作方案》对于船舶节能减排提供了指导性方向，IMO、船级社、交通运输部对于船舶EEDI和EEOI标准指标的强制执行，为船舶节能减排提供了具体[1,2,3]技术指标。在船舶应用方面，传统常规节能减排方式研究主要体现在以下两个方面：一，优良船型的研究，降低船舶航行阻力：二，开发水动力节能附加装置改善船尾流场，提高船舶推进性能。优良船型的研究经过几十年的发展已经比较成熟，而在现有船型的基

5、础上，如何节能减排，正是现阶段研究的热点问题。随着国内外新型减阻技术涌现，比如非光滑表面减阻，微气泡减阻，柔性壁面纳[4-14]米材料减阻，前缘引流减阻技术等，船舶减阻领域借鉴其减阻机理并加以研究应用，取得了一系列的成果。在船舶提高推进性能的研究，大都还是研究通过各种特殊结构来改变螺旋桨的进流或者桨后尾流场（桨前有预旋定子、前置[15]导管等，桨后有毂帽鳍，后置定子等）。桨前特殊结构的作用主要是干扰船尾流场，达到提高桨进进流均匀度或者增加螺旋桨预旋效果，从而改善船舶推进性能。然而这些特殊结构达到的流动控制效果虽然理论上带来了一定的推进效率提高，但往往由于阻力的增加使其效果在试验中

6、由于尺度效益得不到良好的验证。这种附加结构来控制桨前进流方式的方法，严格来说是一种被动的控制流体流动方式。[16]侧向射流作为主动控制流场技术最开始应用于空气动力学领域，通过直[17]接加载一个喷流力来对高速飞行器进行姿态调节控制，后来研究通过反向喷流来改变高速航行器首部流场结构使得其具有减阻效果。在水动力学领域，针对不同结构连接处流动分离对流场不均匀的影响，应用侧向射流降低流场速度1万方数据武汉理工大学硕士学位论文峰值以及消除流动分离产生的马蹄涡，在提高流场均匀度方面也有相应探索研究。随着主动喷流方式改变流场结构这一特性深入研究，在诸多领域得到大量应用并带来了巨大经济利益。对于

7、船舶领域，喷气减阻也算是一种主动控制流场方式，通过喷气在船底部布置气层改变船底流场结构达到减阻效果。调距螺[18]旋桨虽然未实际改变来流方向，但是通过机械结构改变了桨叶螺距从而变相改变桨叶与来流攻角，也可以算是一种主动控制，但是其价格昂贵并不能得到普遍适用。本文探索船尾桨前方侧向喷射水流干扰船尾桨前流场，改善桨盘面流场达到预旋和均流的效果。本文探索了两种喷射方式；第一种是以增加桨前预旋效果为目的射流方式，在螺旋桨前面喷射一股与螺旋桨旋向相反的水射流，使尾流产生预旋效果；第二种是在