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“螺旋桨敞水试验”课程教学模式的探索与实践
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作者 徐佩 郭迎春 孙颖 《教育进展》 2024年第6期1110-1118,共9页
“螺旋桨敞水试验”课程是船舶与海洋工程专业重要的课程内容之一,是系统掌握船舶推进知识链中的关键一环,其课程涵盖的螺旋桨基础理论、相似定律、敞水性能曲线、螺旋桨图谱等等知识对于如今船舶螺旋桨领域行业的设计、制造以及优化具... “螺旋桨敞水试验”课程是船舶与海洋工程专业重要的课程内容之一,是系统掌握船舶推进知识链中的关键一环,其课程涵盖的螺旋桨基础理论、相似定律、敞水性能曲线、螺旋桨图谱等等知识对于如今船舶螺旋桨领域行业的设计、制造以及优化具有一定的参考意义。本文针对目前教学中存在的问题进行分析与反思,并对课程内容、教学方法、学习方式等进行一定的探索与实践,为提高我国船舶与海洋工程领域人才培养的需求及专业的发展提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 船舶与海洋工程 螺旋桨敞水试验 教学模式 探索与实践
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基于不同网格类型的某散货船螺旋桨敞水性能预报与研究 被引量:8
2
作者 苏石川 张力 魏承印 《江苏科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2016年第1期18-22,共5页
以53 100 t双壳体散货船的螺旋桨为研究对象,分别进行了敞水试验和CFD计算.首先基于Fluent应用RNGκ-ε模型,采用两种网格模型对螺旋桨进行CFD计算,得到其推力系数和转矩系数.并与敞水试验得到的螺旋桨敞水曲线进行对比,发现分区混合网... 以53 100 t双壳体散货船的螺旋桨为研究对象,分别进行了敞水试验和CFD计算.首先基于Fluent应用RNGκ-ε模型,采用两种网格模型对螺旋桨进行CFD计算,得到其推力系数和转矩系数.并与敞水试验得到的螺旋桨敞水曲线进行对比,发现分区混合网格误差为8.3%,而非结构网格误差为11.4%,分区混合网格误差较小,计算效率更高.结果表明:由于螺旋桨直径大,转速慢,导致雷诺数过低未达到临界值,使Flunet分析的误差较大,通过成比例缩小螺旋桨直径,加快转速,计算结果误差缩小至5.7%,提高了计算精度,达到了预报要求. 展开更多
关键词 螺旋桨 三维建模 分区混合网格 敞水曲线 敞水试验
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使用Fluent软件的螺旋桨敞水性能计算分析 被引量:37
3
作者 蔡荣泉 陈凤明 冯学梅 《船舶力学》 EI 北大核心 2006年第5期41-48,共8页
船舶性能CFD计算领域有必要尽快形成螺旋桨敞水性能CFD计算的快速预报能力,以快速响应用户的需求,使CFD成为螺旋桨设计的手段之一,并利用这一手段,发挥CFD计算结果信息量大的特点,对螺旋桨进行相关的性能考察计算。文章介绍了中国船舶... 船舶性能CFD计算领域有必要尽快形成螺旋桨敞水性能CFD计算的快速预报能力,以快速响应用户的需求,使CFD成为螺旋桨设计的手段之一,并利用这一手段,发挥CFD计算结果信息量大的特点,对螺旋桨进行相关的性能考察计算。文章介绍了中国船舶及海洋工程设计研究院利用Fluent软件在螺旋桨敞水性能计算中的计算流程,以某船所使用的侧斜反弯扭桨作为研究对象,给出了敞水性能曲线的计算结果,并与试验测量值作了比较,文中还介绍了对此桨的性能情况所进行的一些数值计算考察。 展开更多
关键词 螺旋桨 敞水 CFD Fluent软件
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无轴泵喷推进器敞水特性 被引量:8
4
作者 祝昊 靳栓宝 +6 位作者 王东 王公宝 魏应三 胡鹏飞 武星宇 何升阳 胡风革 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期835-841,共7页
无轴泵喷推进器是一种新型集成电机推进装置,其融合了无轴推进和泵喷推进技术的特点。为研究无轴泵喷推进器与常规推进器的水动力性能差异,采用流体数值计算手段,对比分析某无轴泵喷推进器样机与机械式泵喷推进器、E779A螺旋桨的水动力... 无轴泵喷推进器是一种新型集成电机推进装置,其融合了无轴推进和泵喷推进技术的特点。为研究无轴泵喷推进器与常规推进器的水动力性能差异,采用流体数值计算手段,对比分析某无轴泵喷推进器样机与机械式泵喷推进器、E779A螺旋桨的水动力性能,并分析无轴泵喷推进器水动力效率的定义方式。通过设计的试验台架完成了无轴泵喷推进器样机的性能测试,并验证了数值计算结果的有效性。研究结果表明,无轴泵喷推进器最高敞水效率达到了0.662,低于常规螺旋桨,但其高效的进速系数区间远大于常规螺旋桨,能够在更多的工况下高效运行。 展开更多
关键词 无轴泵喷推进器 动力性能 数值计算 敞水效率 动力试验
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敞水舵水动力的数值模拟 被引量:8
5
作者 刘江波 周玉龙 +1 位作者 李密 宋鹏克 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2008年第1期8-10,4,共4页
直接用Euler/N-S方程求解水翼绕流的计算和设计问题,是目前这一领域研究的热点.在大型通用CFD商业软件FLUENT平台下,利用有限体积法和RNG湍流模型直接求解RANS方程对敞水舵流场进行了数值模拟,并计算了敞水舵水动力性能.利用SIMPLE算法... 直接用Euler/N-S方程求解水翼绕流的计算和设计问题,是目前这一领域研究的热点.在大型通用CFD商业软件FLUENT平台下,利用有限体积法和RNG湍流模型直接求解RANS方程对敞水舵流场进行了数值模拟,并计算了敞水舵水动力性能.利用SIMPLE算法求解,采用了二次迎风格式离散动量方程和离散湍流能量方程,所得结果和试验数据、实际情况进行比较,吻合性比较好,对于敞水舵的水动力性能研究和设计具有一定的参考价值. 展开更多
关键词 船舶 敞水 动力 数值模拟
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可调螺距螺旋桨零推力螺距敞水力矩特性研究 被引量:7
6
作者 王永生 庞之洋 王绍增 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2005年第5期1-4,共4页
文章利用可调螺距螺旋桨零推力工况的一般概念来求解零推力螺距工况的敞水力矩特性.作图法和解析法并用,以MATLAB为工具,解得可调螺距螺旋桨零推力螺距工况时的敞水力矩系数,从而解决了可调螺距螺旋桨在推进装置推进特性研究中经常遇到... 文章利用可调螺距螺旋桨零推力工况的一般概念来求解零推力螺距工况的敞水力矩特性.作图法和解析法并用,以MATLAB为工具,解得可调螺距螺旋桨零推力螺距工况时的敞水力矩系数,从而解决了可调螺距螺旋桨在推进装置推进特性研究中经常遇到的零推力螺距敞水螺旋桨特性的建模问题.文章还对本研究结果趋势拟合的合理性进行了间接检验. 展开更多
关键词 舰船 可调螺距螺旋桨 零推力工况 零推力螺距 敞水特性曲线 数学模型
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连杆襟翼舵敞水试验研究 被引量:2
7
作者 朱军 王波 +1 位作者 毕毅 林广积 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 1999年第2期21-26,共6页
通过连杆襟翼舵的敞水试验,比较其与普通航的水动力性能,得到其参数对水动力影响,间接地分析了连杆襟翼舵与齿轮传动襟翼舵的水动力性能。为连杆襟翼舵的设计提供了试验基础。
关键词 连杆襟翼舵 敞水特性 模型试验 船舶
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螺旋桨敞水曲线与流场的CFD不确定度分析 被引量:3
8
作者 孙存楼 曾庆锁 韩莉 《舰船科学技术》 北大核心 2013年第5期53-57,61,共6页
为分析计算流体力学方法预测螺旋桨水动力性能的可信度,针对螺旋桨敞水曲线与流场的数值模拟结果进行了CFD不确定度分析。数值计算采用5套网格,网格加细比为槡2。通过求解RANS方程计算的螺旋桨敞水曲线、叶切面压力与试验值吻合较好。... 为分析计算流体力学方法预测螺旋桨水动力性能的可信度,针对螺旋桨敞水曲线与流场的数值模拟结果进行了CFD不确定度分析。数值计算采用5套网格,网格加细比为槡2。通过求解RANS方程计算的螺旋桨敞水曲线、叶切面压力与试验值吻合较好。在此基础上,对计算结果进行了验证与确认分析,设计工况敞水曲线与叶切面大部分区域压力系数的对比误差介于确认不确定区间内,结果得到确认。湍流模式对螺旋桨非设计工况与导边、随边流动的适应能力是局部参数没有得到确认的主要原因。 展开更多
关键词 螺旋桨 计算流体力学 不确定度 敞水曲线 流场
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吊舱推进器及其螺旋桨的敞水性能估算 被引量:11
9
作者 张庆文 王言英 《船海工程》 北大核心 2006年第4期1-4,共4页
对影响吊舱推进器螺旋桨性能的因素进行了分析,提出应用常规螺旋桨图谱估算POD桨敞水特性曲线的方法,根据已知POD桨的敞水特性资料,通过保持盘面比不变改变螺距比迭代计算得到等效常规螺旋桨,根据得到的螺距比变化规律和常规桨图谱,设计... 对影响吊舱推进器螺旋桨性能的因素进行了分析,提出应用常规螺旋桨图谱估算POD桨敞水特性曲线的方法,根据已知POD桨的敞水特性资料,通过保持盘面比不变改变螺距比迭代计算得到等效常规螺旋桨,根据得到的螺距比变化规律和常规桨图谱,设计POD桨和估算其敞水特性,并给出算例。 展开更多
关键词 吊舱推进器 吊舱螺旋桨 螺旋桨图谱 螺旋桨敞水特性
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使用Fluent软件的螺旋桨敞水性能计算和考察 被引量:31
10
作者 冯学梅 陈凤明 蔡荣泉 《船舶》 2006年第1期14-19,共6页
船舶性能CFD计算领域有必要尽快形成螺旋桨敞水性能CFD计算的快速预报能力,以快速响应用户的需求,使CFD成为螺旋桨设计的手段之一,并利用这一手段,发挥CFD计算结果信息量大的特点,对螺旋桨进行相关的性能考察计算。文章介绍了708研究所... 船舶性能CFD计算领域有必要尽快形成螺旋桨敞水性能CFD计算的快速预报能力,以快速响应用户的需求,使CFD成为螺旋桨设计的手段之一,并利用这一手段,发挥CFD计算结果信息量大的特点,对螺旋桨进行相关的性能考察计算。文章介绍了708研究所利用F luen t软件在螺旋桨敞水性能计算中的计算流程,以某船所使用的侧斜反弯扭桨作为研究对象,给出了敞水性能曲线的计算结果,并与试验测量值作了比较;同时还介绍了对此桨的性能情况所进行的一些数值计算考察。 展开更多
关键词 螺旋桨 敞水 CFD
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敞水舵水动力数值计算及分析 被引量:9
11
作者 马玉成 林俊兴 赵阳 《中国水运(下半月)》 2008年第12期1-3,共3页
利用计算流体动力学软件CFX,选用有限体积法和RNG k-ε湍流模型对NACA0020型剖面敞水舵和NACA67.1-015型襟翼敞水舵的流场进行了数值模拟,得到其升力系数和阻力系数,并与试验数据进行验证比较,规律吻合性较好,误差在可以接受的范围内。... 利用计算流体动力学软件CFX,选用有限体积法和RNG k-ε湍流模型对NACA0020型剖面敞水舵和NACA67.1-015型襟翼敞水舵的流场进行了数值模拟,得到其升力系数和阻力系数,并与试验数据进行验证比较,规律吻合性较好,误差在可以接受的范围内。并得出在一定角度下两种舵型的叶面和叶背压力分布情况。本研究对于敞水舵的水动力性能设计提供了新的方法,压力分布在指导舵型的强度设计上也具有重要参考价值。 展开更多
关键词 敞水 动力 数值模拟 压力分布
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船模阻力自航和螺旋桨敞水试验不确定度分析 被引量:2
12
作者 崔健 陆泽华 陈涛 《船舶物资与市场》 2020年第9期5-8,共4页
船模阻力、自航和螺旋桨敞水试验是船舶水动力性能最基本的试验,因此模型试验的不确定度评定质量的高低对船舶航速预报结果是否达到精度要求有着一定程度的影响。本文在一年时间内对一艘标准船模开展了多次重复性阻力自航和螺旋桨敞水试... 船模阻力、自航和螺旋桨敞水试验是船舶水动力性能最基本的试验,因此模型试验的不确定度评定质量的高低对船舶航速预报结果是否达到精度要求有着一定程度的影响。本文在一年时间内对一艘标准船模开展了多次重复性阻力自航和螺旋桨敞水试验,参考ITTC推荐规程的不确定度分析方法,计算模型试验推力扭矩系数、阻力系数、推进系数等水动力系数的偏差限、精度限和总的不确定度,评估不确定度分析过程客观存在的影响因素。结合航速预报结果和实船试航数据对比分析,表明本次模型试验不确定度结果可满足船舶航速预报拖曳水池验证试验的精度要求。 展开更多
关键词 阻力试验 自航试验 螺旋桨敞水试验 不确定度分析
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基于RANSE的螺旋桨模型敞水数值模拟方法研究 被引量:4
13
作者 金奕星 吴乘胜 +1 位作者 王建春 王星 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期18-29,共12页
本文采用基于RANSE的船舶水动力学CFD求解器,开展螺旋桨模型敞水数值模拟研究,求解器采用基于Laplace权函数插值计算的交界面方法,实现不同计算域之间的耦合计算。以典型螺旋桨模型为对象,研究不同计算方法、网格形式,以及交界面位置对... 本文采用基于RANSE的船舶水动力学CFD求解器,开展螺旋桨模型敞水数值模拟研究,求解器采用基于Laplace权函数插值计算的交界面方法,实现不同计算域之间的耦合计算。以典型螺旋桨模型为对象,研究不同计算方法、网格形式,以及交界面位置对计算结果的影响,通过多方案的对比计算与分析,验证了Laplace权函数插值方法能够提高螺旋桨敞水计算稳定性,保证计算精度。同时给出了螺旋桨敞水性能数值计算的推荐方案,并采用推荐计算方案开展了螺旋桨模型敞水性能计算应用测试,结果与试验数据符合良好,初步建立了基于该水动力学CFD求解器的螺旋桨模型敞水数值模拟方法。 展开更多
关键词 螺旋桨敞水 多参考系方法 滑移网格 Laplace权函数 交界面方法
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基于ISO GUM的螺旋桨敞水试验不确定度分析方法研究 被引量:3
14
作者 刘伟 王文涛 +1 位作者 孙立宪 毛镇界 《江苏科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2021年第1期1-7,29,共8页
基于国际标准和国家计量规范中的ISO GUM不确定度分析体系开展了螺旋桨敞水试验不确定度分析方法研究,梳理了敞水试验的主要不确定度源并建立了测量模型.对各输入量的灵敏系数进行了推导,形成了完整的敞水推力扭矩测量不确定度分析方法... 基于国际标准和国家计量规范中的ISO GUM不确定度分析体系开展了螺旋桨敞水试验不确定度分析方法研究,梳理了敞水试验的主要不确定度源并建立了测量模型.对各输入量的灵敏系数进行了推导,形成了完整的敞水推力扭矩测量不确定度分析方法.在此基础上,结合典型螺旋桨标准模型敞水基准检验试验开展了不确定度分析,同时采用蒙特卡洛不确定度法对分析结果进行了对比,结果表明两者吻合较好,证明了GUM不确定度分析流程的适用性与可靠性. 展开更多
关键词 敞水 不确定度 GUM 蒙特卡洛法
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应用光滑导边边界条件的螺旋桨敞水性能数值模拟
15
作者 陈昆鹏 吴梓鑫 《上海船舶运输科学研究所学报》 2017年第1期16-19,共4页
计算基于计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)的某四叶螺旋桨的雷诺平均NS方程(Reynolds-Averaged Navier-Stokes,RANS)敞水数值。为减小CFD数值模拟的误差,模拟边界层转捩现象,应用光滑导边边界条件替代商业软件的转捩... 计算基于计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)的某四叶螺旋桨的雷诺平均NS方程(Reynolds-Averaged Navier-Stokes,RANS)敞水数值。为减小CFD数值模拟的误差,模拟边界层转捩现象,应用光滑导边边界条件替代商业软件的转捩模型。通过与试验值相对比,验证了应用光滑导边边界条件的螺旋桨推进系数K_T,力矩系数K_Q及敞水效率的模拟计算误差得到有效减小。 展开更多
关键词 雷诺平均NS方程 计算流体动力学 敞水测试模拟 光滑导边 转捩
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吊舱推进器螺旋桨的敞水性能数值图谱 被引量:4
16
作者 于得会 王言英 《船海工程》 北大核心 2007年第4期38-42,共5页
基于MAU型螺旋桨图谱,应用升力面理论涡格法计算系列大毂径MAU型螺旋桨敞水特性,以单元函数法将敞水性能表达成为毂径比和进速系数的函数,通过二元多项式插值法将MAU型螺旋桨敞水特性拓展到包括大毂径比的POD螺旋桨的敞水性能曲线。
关键词 螺旋桨 吊舱螺旋桨 涡格法 螺旋桨图谱 螺旋桨敞水特性
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基于神经网络的螺旋桨敞水性能预测 被引量:3
17
作者 翟鑫钰 陆金桂 《南京工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2022年第3期291-297,共7页
为了快速预测螺旋桨的敞水性能,提出了一种基于神经网络的螺旋桨敞水性能预测方法。首先,采用CFD软件进行螺旋桨敞水性能数值计算;然后,将计算所得的42组数据作为学习样本,随机选择其中的80%作为误差反向传播算法(BP)神经网络模型的训练... 为了快速预测螺旋桨的敞水性能,提出了一种基于神经网络的螺旋桨敞水性能预测方法。首先,采用CFD软件进行螺旋桨敞水性能数值计算;然后,将计算所得的42组数据作为学习样本,随机选择其中的80%作为误差反向传播算法(BP)神经网络模型的训练集,其余20%作为验证集;最后,通过数值实验来研究神经网络的隐含层节点数、学习精度和神经网络模型准确性之间的关系,以获取准确性最高的神经网络模型。以AU型5叶螺旋桨的敞水效率实验结果来验证神经网络预测结果的准确性,结果表明:神经网络预测值的平均相对误差为2.8%,可满足快速、准确预测敞水性能的要求。 展开更多
关键词 螺旋桨 敞水效率 CFD数值计算 神经网络 性能预测
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敞水双舵水动力性能及计算分析 被引量:4
18
作者 余晖冬 陈永冰 乔轶 《中国水运(下半月)》 2013年第10期67-69,共3页
利用网格划分软件ICEM CFD以及计算流体力学软件FLUENT,选用有限体积法和Realizable k-ε湍流模型对NACA0012型敞水双舵不同异步舵角流场进行了数值模拟,得出其升力系数和阻力系数,研究这些系数与舵角度数之间的数学关系。并得出在一定... 利用网格划分软件ICEM CFD以及计算流体力学软件FLUENT,选用有限体积法和Realizable k-ε湍流模型对NACA0012型敞水双舵不同异步舵角流场进行了数值模拟,得出其升力系数和阻力系数,研究这些系数与舵角度数之间的数学关系。并得出在一定角度下双舵叶面和叶背压力分布情况,对双舵操舵在船体运动中的力学特性研究具有重要参考价值。 展开更多
关键词 网格划分 敞水双舵 动力 数值模拟 压力分布
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基于自研CFD求解器的螺旋桨敞水数值模拟方法研究
19
作者 金奕星 吴乘胜 +2 位作者 王建春 王星 郑巢生 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2020年第S02期113-119,共7页
论文基于自主研发的船舶水动力学CFD求解器,开展螺旋桨模型敞水数值模拟方法研究.以典型螺旋桨模型为对象,设计了包括3种计算方法和3种网格处理方式的计算方案,研究不同计算方法和网格形式对计算结果的影响.通过对比分析,给出了螺旋桨... 论文基于自主研发的船舶水动力学CFD求解器,开展螺旋桨模型敞水数值模拟方法研究.以典型螺旋桨模型为对象,设计了包括3种计算方法和3种网格处理方式的计算方案,研究不同计算方法和网格形式对计算结果的影响.通过对比分析,给出了螺旋桨敞水性能数值计算的推荐方案.最后,采用推荐的计算方案开展了螺旋桨模型敞水性能计算应用测试,计算结果与试验数据符合良好,初步建立了基于自研CFD求解器的螺旋桨模型敞水数值模拟方法. 展开更多
关键词 螺旋桨敞水 非惯性系方法 多参考系方法 滑移网格 自研CFD求解器
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CFD方法预报螺旋桨敞水性能及CFD方法不确定度分析 被引量:4
20
作者 杨雨潇 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第20期4-6,共3页
螺旋桨作为船舶最常用的推进装置,在船舶高速化发展中发挥着举足轻重的作用。随着船舶载荷的增加,螺旋桨的水动力性能和敞水特性引起了国内外研究人员的广泛关注。螺旋桨在正常运行时,会受到非均匀尾流场的振动和空泡效应,使螺旋桨受到... 螺旋桨作为船舶最常用的推进装置,在船舶高速化发展中发挥着举足轻重的作用。随着船舶载荷的增加,螺旋桨的水动力性能和敞水特性引起了国内外研究人员的广泛关注。螺旋桨在正常运行时,会受到非均匀尾流场的振动和空泡效应,使螺旋桨受到的脉动压力剧增,产生大量噪声的同时对螺旋桨的结构和性能造成损害。本文针对螺旋桨的水动力性能,采用CFD数值模拟技术和Fluent软件,对螺旋桨的敞水特性、噪声特性和不确定度等因素进行了系统的分析,对船舶螺旋桨的结构和流体力学设计具有重要的研究价值。 展开更多
关键词 螺旋桨 敞水特性 CFD 不确定度分析
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