FLUENT进速比对穿浪艇喷水推进器进水流道的影响

本课题研究的是“进速比对穿浪艇喷水推进器进水流道的影响”,通过给定的转速与进口直径,改变进速的大小,从而达到改变进速比的目的


摘  要

相对于螺旋桨推进器而言,喷水推进器的效率较高,可以适应各种工况,且产生的空泡较少,而且其传动机构简单,又便于维护和保养,所以在高速船与军船上得到了越来越多的应用。不仅如此,喷水推进器还有向中低速船舶延伸的趋势。

与螺旋桨推进相同,喷水推进也有着长久的历史,但与螺旋桨推进相反的是,有关于喷水推进技术的研究进展却十分缓慢,直到近些年才得到了初步的应用。随着时间的推移,参与到喷水推进器研究中的制造商、机构与大学的数量与日俱增。而进水流道作为其中一个重要组成部分,研究进水流道的速度场变化及其所受到的静压力就显得尤为重要,只有设计合适的进水流道,才能自主研发出高性能的推进器。

本课题主要是根据所给的喷水推进器进水流道的三维图与喷水推进器进水流道的工作参数来研究进速比对穿浪艇喷水推进器进水流道的影响。

关键词:喷水推进;数值模拟;进速比;进水流道

Abstract

Compared with the propeller propulsion, the water jet propulsion has some advantages, such as high propulsion efficiency, strong anti-cavitation ability and strong ability to adapt to variable working conditions, and its transmission mechanism is simple and easy to maintain. Therefore, more and more warships begin to use it. What’s more,  the water jet propulsion are also used for more and more medium and low speed ships.

   The water jet propulsion has long history as same as propeller propulsion. On the contrary,  research on water jet propulsion is slow and has not been applied until recent years.Over time, the number of manufacturers, institutions and universities involved in water jet propulsion research is increasing. The water jet propulsion pump as an important component of the water jet propulsion, its scientific design is particularly important. In order to speed up the development and application of high speed ships and high performance ships, we must pay attention to research and development of water jet propulsion.

In this paper, the influence of the speed ratio on the inlet channel of the water jet propulsion is studied based on the three-dimensional figure and the working parameters of the inlet channel of the water jet propulsion.

Key words:water jet propulsion; numerical Simulation; Speed ratio

目录

第一章 绪论 1

 1.1 船舶推进器的发展简史 1

 1.2 喷水推进基本理论 2

 1.3 喷水推进的特点 2

   1.3.1 喷水推进的优点 3

   1.3.2 喷水推进的缺点 3

 1.4 国内外喷水推进技术的研究与应用现状 4

   1.4.1 国际上喷水推进技术的发展现状 4

   1.4.2 国内喷水推进的发展现状 4

 1.5 研究方法与手段 5

   1.5.1 理论研究 5

   1.5.2 试验研究 5

   1.5.3  CFD数值计算研究 5

 1.6 存在的差距 6

 1.7 课题的理论、现实意义 7

 1.8 研究方法、步骤以及措施 7

 1.9 本章小结 8

第二章 软件介绍 9

 2.1 FLUENT软件简介 9

 2.2 网格划分技术 10

 2.3 本章小结 10

第三章 建立数值计算模型 11

 3.1 几何模型和进速比的计算 11

 3.2 用Gambit软件进行网格划分 11

 3.3 用Fluent软件计算收敛性 19

 3.4 本章小结 34

第四章 数值计算结果与分析对比 35

 4.1 准备工作 35

 4.2 进速比IVR对进水流道出口处速度的影响 36

 4.3 进速比IVR对进水流道出口处静压力的影响 39

 4.4 进速比IVR对进水流道的静压力的影响 42

 4.5 进速比IVR对进水流道进口处的流场的影响 45