螺旋桨敞水性能数值预报方法研究.pdf

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1、第23卷第6期(总第138期)船舶V01．23No．62012年12月SHIP＆BOATDeeember，2012[研究与设计]螺旋桨敞水性能数值预报方法研究孔为平王金宝冯学梅(中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011)[摘要]针对E779A型螺旋桨和30．8万吨超级油轮(VLCC)螺旋桨进行敞水性能数值计算方法研究，考察了网格、计算域、压力离散格式等对数值计算的影响，并对收敛过程、结果进行了讨论、分析，使螺旋桨敞水性能计算流程进一步成熟，为进一步的螺旋桨水动力性能数值计算提供准备。[关键词]螺旋桨；敞水

2、性能；数值计算[中图分类号]U664．33[文献标志码]A[文章编号]1001—9855(2012)06—0013—09IT●1●■』●n●●·nUmenCalSlmUlan0ntorpropelleropen-waterpertOrmanceKONGWei—pingWANGJin—baoFENGXue—mei(MarineDesign&ResearchInstituteofChina，Shanghai2000ll，China)Abstract：Theopen-waterperformanceofanE799

3、Apropellerandapropellerfor308000tonsVLCCisinvestigatedbynumericalsimulation．Thispaperstudiestheinfluenceofgrid．computationaldomainandpressurediscretizationscheme，anddiscussesandanalyzestheconvergenceprocessandsimulationresults．Itimprovesthecalculationproced

4、uresandpreparesforfurthercalculationofpropellerhydrodynamicperformance．Keywords：propeller；open-waterperformance；numericalsimulation本部分计算对象为E779A型螺旋桨(E779A桨)0引言和30．8万吨超级油轮螺旋桨(30．8万吨VLCC桨)，进行了敞水性能计算，并考察了网格、计算域、压力螺旋桨敞水性能是船舶快速性能的一个基本组离散格式等对敞水性能预报结果的影响。其中，成部分，与船

5、舶阻力性能预报一样，其准确的定量预E779A桨为意大利船模水池中心INSEAN的标桨，报是迄今为止船舶计算流体力学(CFD)发展比较受其敞水性能测量数据也从该水池获得。INSEAN围关注的一个方面。绕E779A桨敞水性能和空化特性进行了一系列完螺旋桨敞水性能、尾流场的数值计算方法的开整细致的试验研究，欧盟第六框架计划(EU—FP6，即发与验证，构成了目前螺旋桨水动力性能研究内容6thFrameworkProgramoftheEuropeanUnion)的项的主要部分，受到历届I1TrC、欧盟框架计划项目目VI

6、RTUE(TheVirtualTankUtilityinEurope)下的(FP5一LEADINGEDGE项目、FP6一VIRTUE项目)第四工作包“数值空泡水池”(WP4，TheNumerical以及许多计算流体力学工作组(CFDWorkshop)的持CavitationTank)也选择E779A桨作为研究对象，组续关注。织多个单位，采用多种求解器，对处于均匀来流中和[收稿日期]2012—03—15；[修回日期]2012—04—20[作者简介]孔为平(1986一)，男，汉族，硕士在读，工程师，主要从事船舶C

7、FD研究工作。王金宝(1969一)，男，汉族，研究员，主要从事船舶快速性研究工作。冯学梅(1976一)，女，汉族，博士，工程师，主要从事船舶计算机流体力学研究l丁作。第23卷第6期(总第138期)船舶V0l_23No．62012年l2月SHIP＆B0ATDecember，2012G125网格的叶面轮廓进行了加密，计算结果都在相对偏差=×100％。2％以内。下面将对G125在其他进速系数条件下进对叶面压力分布进行了考察，可以看出：压力量行详细考察。●■●●■●■—■■一●级达到le4时．导边及外缘压力梯度非常大

8、．参见图1-3．2计算域m协O脚影O咐响00000O咖OO‰0q0a泓O铷0晰O蜘0啉00∞州嗽4。所以，为更好捕捉真实的流动特性。桨叶边缘应前面提到本次敞水计算区域。冯学梅等人针对加密处理。相比较而言．从网格分布和边界层布置之该E779A桨的敞水计算在计算域上采用以下方法：来看，G125都更适应该敞水计算。取进口在上游2D处。出口在下游6D处，外边界所在圆柱面半径为3D，桨轴为从进口一直延伸至出口