螺旋桨毂帽鳍节能性能的数值模拟.pdf

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1、第9卷第1期中国舰船研究V01．9No．1兰Q!兰笙!旦壁垒i垒!塑!竺坚!坠!!!曼垫iQ墨!!!!!!垒!!!：兰Q!兰doi：10·3969／j．issn．1673—3185．2014．01．009期刊网址：WWW．ship—research．coin网络出版地址：http：／／www．enki．net／kcms／doi／10．3969，j．issn．1673—3185．2014．01．009．html螺旋桨毂帽鳍节能性能的数值模拟郭灯，李铁骊，胡俊明大连理工大学船舶工程学院，辽宁大连116024摘要：毂帽鳍作为一种新型的船用节能装置

2、，合理地安排其在桨后的位置，能明显提升螺旋桨的推进效率，因此，有必要对毂帽鳍的节能效果进行研究。采用计算流体动力学方法，对毂帽鳍的敞水性能进行模拟。通过改变鳍叶在桨后的各个参数，分析其尾流的变化，以及各重要剖面处的压力分布等情况。模拟结果表明：鳍叶的不同安装角位置对桨的效率变化有明显的影响，而轴向位置的改变则对其效率的提高影响不大。通过观察尾流分布及压力分布图，可以直观地看出鳍叶的主要功效是产生与螺旋桨转向相同的扭矩，同时使尾流速度降低从而削弱乃至消除毂涡。关键词：螺旋桨；毂帽鳍；计算流体动力学；节能效率中图分类号：U661．31+3文献标

3、志码：A文章编号：1673—3185(2014)0l一59一07NumericalSimulationoftheEnergy—SaVingPerformanceofPropellerBossCapFinsGUODeng，LITieli，HUJunmingSchoolofNavalArchitectureEngineering，DalianUniversityofTechnology，Dalian116024，ChinaAbstract：Asanovelmarineenergy—savingdevice，thePropellerBossCap

4、Fins(PBCF)isoftenproperlyinstalledbehindthepropellertoboostthepropulsionefficiencyofthepropeller．Asaresult，theresearchontheenergy—savingeffectsofPBCFisofvitalimportance．Inthispaper，acomputationalfluiddynamicssoftwareisadoptedtosimulatetheopenwaterperformanceofthefins．Bycha

5、ngingthevariousparametersofthefinsonthebackofthepropeller，thecorrespondingchangesofwakes，thepressuredistributionatcriticalsectionsandotherperformancefactorsareanalyzed．Theresultsshowthatthedifferentfixanglesoffinssignificantlyimpactthepropulsionefficiency，whilethechangeofa

6、xialpositionsproduceslittleeffect．Also，byobservingthediagramsofwakedistributionandpressuredistribution，itcouldbeconcludedthatthemajorfunctionoffinsistoproducecertaintorqueOilthesamedirectionasthepropellerandtoreducewakespeedSOthatthehubvortexmaybeweakenedoreveneliufinated．

7、Keywords：propeller；propellerbosscapfins；computationalfluiddynanfics；energy—savingeffecto引言蒙：导黼慧等嚣震萎粟鬈篓彀妻近年来，随着国际油价的日益增长，以及经济目标型标准(GBS)等要求的实施，致使船舶的新危机对国际船市的影响，使得船舶运输业与制造船能效设计指数(EEDI)再度提高。2009年，13本业受到了前所未有的严峻挑战，再加之国际海事提出至2015-2020乍[z，其能效设计指数(EnergyEf-收稿日期：2013—09一05网络出版时间：20

8、14一01—2115：03基金项目：国家自然科学基金资助项目(51209034)；国家公益性行业科研专项：渔业节能关键技术研究与重大装备开发项目(201003024)作者简介：郭