混合式CRP吊舱推进器水动力性能数值模拟及试验

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1、第44卷第2期2012年4月南京航JournalofNanjing空航天大学学报UniversityofAeronautics&AstronauticsV01．44No．2Apr．2012混合式CRP吊舱推进器水动力性能数值模拟及试验盛立熊鹰(海军工程大学船舶与海洋工程系，武汉，430033)摘要：建立混合式CRP吊舱推进器数值模型并置于数值空泡水洞内，结合RANS方程和SSTk-‘

2、，湍流模型，运用滑移网格方法对混合式CRP吊舱推进器在均匀流场中水动力性能进行了数值模拟。得到了敞水性能预报结果，并分析了混合式CRP推进嚣的非定常力；同时，利用空泡水洞、吊舱动力仪及长轴动力仪对混合

3、式CRP吊舱推进器敞水性能进行了试验研究，通过3组重复性试验表明了试验方法的稳定性；并将3组试验平均值与将数值模拟所得的敞水性能结果进行了比较。彼此吻合较好。结果表明，本文所用试验方法和数值计算方法对吊舱推进器模型敞水特征的预报具有较高的可信度，能达到工程应用要求的要求，和国外学者在空泡水洞内得到的不附带吊舱相同对转桨敞水试验数据进行比较，分析了吊舱对前后桨敞水性能的影响。结果表明，吊舱对前桨的敞水性能基本没有影响，但对后莱的敞水性能影响显著。关键词：混合式CRP吊舱推进嚣；水动力性能；数值模拟；RANS方程；滑移网格；空泡水洞中图分类号：U661．71文献标识码：A文章编号：10

4、05—2615(2012)02—0184—07NumericalSimulationandExperimentalInvestigationonHydrodynamicsPerformanceofHybridCRPPoddedPropulsionShengLi，(DepartmentofNavalArchitecture＆OceanEngineering，XiongYingNavalUniversityofEngineering，Wuhan，430033，China)Abstract：Numericalmodelofhybridcontra—rotatingpropeller(CR

5、P)poddedpropulsionisbuiltinan—mericalcavitationtunnel．andthehydrodynamicsperformanceofhybridCRPpoddedpropulsioninuni—formflowiSpredictedbyRANSformulawithSSTk一∞turbulencemodelbasedonslidingmeshmethod．Thepredictedresultsofopen—waterperformanceandunsteadyperformanceofhybridCRPpoddedpropulsionarea

6、nalyzed．Synchronously，aseriesofexperimentalinvestigationsforopen-waterperfor—manceofhybridCRPpoddedpropulsionarecarriedout．Poddynamicalinstrumentandlong-axisdy—namicalinstrumentareusedincavitationtunnelofthesamesize．Therepeatedtests’resultsarecom．paredwellwitheachother，indicatingthatthetestsar

7、estable．Theaveragevalueoftherepeatedtests’resultsagreewellwiththepredictionresultsofopen—waterperformance．Itisshownthattheexperimen．talmethodandthenumericalmethodpresentedinthispaperhavegoodprecisioninthepredictionofhy，bridCRPpoddedpropulsion’Sopen—waterperformance．Theaveragevalueoftherepeated

8、tests’resultsandpredictedresultsarecomparedwiththeforeignexperimentalvalueofthesameCRPwithoutpod．Theinfluenceofpodontheopen—waterperformanceoftheforwardpropellerandtheafteroneareana—lyzed．Itisshownthatpodhasnoinfluencebasicallyonopen—wa