一种基于涡核探测的螺旋桨尾流修正相平均算法制造技术

本发明专利技术提供了一种基于涡核探测的螺旋桨尾流修正相平均算法，属于船舶螺旋桨水动力学技术领域。该方法包括：读取螺旋桨尾流场快照，确定工作区域；利用涡量等值线对所述工作区域内的螺旋桨梢涡进行识别；搜索涡量等值线与螺旋桨尾流场网格的交点；根据涡量等值线与螺旋桨尾流场网格的交点，确定螺旋桨梢涡涡核的坐标；根据螺旋桨梢涡涡核的坐标，利用双线性插值方法，将识别的螺旋桨梢涡插值到新的螺旋桨尾流场网格上，得到新的螺旋桨梢涡；将所述新的螺旋桨梢涡按顺序移至背景网格的固定位置，进行修正相平均计算。本发明专利技术可以有效避免由于梢涡不稳定性运动导致的传统相平均方法对湍流耗散率的过高估计。流耗散率的过高估计。流耗散率的过高估计。

【技术实现步骤摘要】
一种基于涡核探测的螺旋桨尾流修正相平均算法


[0001]本专利技术属于船舶螺旋桨水动力学
，尤其涉及一种基于涡核探测的螺旋桨尾流修正相平均算法。

技术介绍

[0002]船舶螺旋桨尾流的机理研究在工程应用中扮演着重要的角色，并引起了足够的重视，究其原因是这一基础问题与螺旋桨水动力学性能、振动、噪声以及结构问题等息息相关。然而，与螺旋桨性能直接相关联的螺旋桨尾流动力学问题异常复杂，其本质无法被人们充分的认知。从精细流场角度出发研究螺旋桨尾流场有助于提高人们对螺旋桨各项性能本质的认知，从而设计出力学性能和噪声性能优良的螺旋桨来满足现代军用和民用市场的需求。
[0003]目前与螺旋桨尾流有关的研究，无论是CFD(Computational Fluid Dynamics，计算流体力学)模拟还是PIV(Particle Image Velocimetry，粒子图像测速)试验都会基于相平均的结果进行，这是因为对于旋转机械这种周期性的非定常流场，瞬态的结果(尤其是PIV试验结果)往往会出现非物理振荡等不稳定的因素，导致其不具有代表性，而对结果进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于涡核探测的螺旋桨尾流修正相平均算法，其特征在于，包括以下步骤：S1、读取螺旋桨尾流场快照，确定工作区域；S2、利用涡量等值线对所述工作区域内的螺旋桨梢涡进行识别；S3、搜索涡量等值线与螺旋桨尾流场网格的交点；S4、根据涡量等值线与螺旋桨尾流场网格的交点，确定螺旋桨梢涡涡核的坐标；S5、根据螺旋桨梢涡涡核的坐标，利用双线性插值方法，将步骤S2中识别的螺旋桨梢涡插值到新的螺旋桨尾流场网格上，得到新的螺旋桨梢涡；S6、将所述新的螺旋桨梢涡按顺序移至背景网格的固定位置，进行修正相平均计算，完成基于涡核探测的螺旋桨尾流修正相平均计算。2.根据权利要求1所述的基于涡核探测的螺旋桨尾流修正相平均算法，其特征在于，所述步骤S1中工作区域为螺旋桨下游所有螺旋桨梢涡的分布范围。3.根据权利要求1所述的基于涡核探测的螺旋桨尾流修正相平均算法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：S201、设置涡量等值线；S202、遍历螺旋桨尾流场快照中包含螺旋桨梢涡的工作区域；S203、判断该工作区域是否包含涡量等值线，若是，则该工作区域存在螺旋桨梢涡，并进入步骤S3，否则，该工作区域不存在螺旋桨梢涡，并进入步骤S3。4.根据权利要求1所述的基于涡核探测的螺旋桨尾流修正相平均算法，其特征在于，所述步骤S3包括以下步骤：S301、针对有一螺旋桨尾流场网格节点在涡量等值线内部，且其相邻节点在涡量等值线外部时，则螺旋桨尾流场网格节点与其相邻节点的中间存在交点；S302、根据涡量等值线和相邻节点之间的距离，利用线性插值得到交点的坐标，完成对涡量等值线与螺旋桨尾流场网格交点的搜索。5.根据权利要求4所述的基于涡核探测的螺旋桨尾流修正相平均算法，其特征在于，所述步骤S...

【专利技术属性】
技术研发人员：王恋舟，郭建威，刘欣宇，王蕉，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：