一种特种推进器激励载荷下的脉动压力数值计算方法技术

技术编号:40836700 阅读:24 留言:0更新日期:2024-04-01 15:01
本发明专利技术涉及一种特种推进器激励载荷下的脉动压力数值计算方法,基于直翼推进器的工作原理,推导出其叶片自转角速度公式,采用基于求解Navier‑Stokes方程的粘性CFD数值模拟方法,得到缩比模型在船体表面引起的脉动压力,通过缩比模型到实尺度船体脉动压力换算公式,形成船后直翼推进器在船体表面引起脉动压力计算方法。解决了螺旋桨引起作用于船体脉动压力的计算方法不能直接用于直翼推进器的问题,能有效预报船后直翼推进器在船体表面引起的脉动压力,为后续船尾振动和辐射噪声等研究提供技术支撑。本发明专利技术所提供的数值计算方法适用、可靠,可以结合直翼推进器的实际情况进行计算,易于实现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及船舶与海洋结构物设计制造领域,具体涉及一种特种推进器激励载荷下的脉动压力数值计算方法


技术介绍

1、直翼推进器又名摆线推进器或者竖轴推进器,属于特种推进器的一种。直翼推进器能根据需要发出船舶运动平面内任意方向的推力,借助控制机构可在微小航速时产生较大的回转力矩,而且不需要舵即可提供良好的操纵性,还具有可调螺距螺旋桨的性能,在任意航行状态下可以充分利用主机的全部马力。因此,直翼推进器多用于操纵性能要求较高、航行状态多变的船舶。

2、螺旋桨在船后非均匀流场中工作时,会产生以叶频为基频的脉动压力作用于船体上。同理,直翼推进器在船后非均匀流场中运转时,也会产生脉动压力作用于船体。脉动压力作为船舶振动噪声最主要的激励力之一,对船舶的适居性和声隐身性等有着至关重要的作用。直翼推进器与螺旋桨结构形式、工作原理和水动力特性不同,螺旋桨引起作用于船体脉动压力的计算方法不能直接用于直翼推进器。目前针对直翼推进器引起脉动压力的研究,国内外均未有公开发表的资料。为了预报和控制加装直翼推进器船舶的船艉振动和辐射噪声,对此特种推进器激励载荷下脉动压力的数值本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种特种推进器激励载荷下的脉动压力数值计算方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的特种推进器激励载荷下的脉动压力数值计算方法,其特征在于,步骤一中直翼推进器的工作原理具体为:直翼推进器的叶片为一组均匀分布于回转箱上,从船底垂直伸向水中并绕垂直于船底的轴线做圆周运动的定型直叶片,同时所有的叶片又围绕自身轴进行往复式叠加运动,并且在整个运动过程中,由内部连杆机构控制使各叶片弦线始终与叶片轴心到偏心点的连线垂直。

3.根据权利要求1所述的特种推进器激励载荷下的脉动压力数值计算方法,其特征在于,步骤一中基于直翼推进器叶片的运动规律,叶片绕垂直于船底轴...

【技术特征摘要】

1.一种特种推进器激励载荷下的脉动压力数值计算方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的特种推进器激励载荷下的脉动压力数值计算方法,其特征在于,步骤一中直翼推进器的工作原理具体为:直翼推进器的叶片为一组均匀分布于回转箱上,从船底垂直伸向水中并绕垂直于船底的轴线做圆周运动的定型直叶片,同时所有的叶片又围绕自身轴进行往复式叠加运动,并且在整个运动过程中,由内部连杆机构控制使各叶片弦线始终与叶片轴心到偏心点的连线垂直。

3.根据权利要求1所述的特种推进器激励载荷下的脉动压力数值计算方法,其特征在于,步骤一中基于直翼推进器叶片的运动规律,叶片绕垂直于船底轴线做圆周运动的偏心率e为:

4.根据权利要求1所述的特种推进器激励载荷下的脉动压力数值计算方法,其特征在于,步骤二中的基于求解navier-stokes方程的粘性cfd数值模拟方法具体如下公式(4)、(5)控制方程:

5.根据权利要求4所述的特种推进器激励载荷下的脉动压力数值计算方法,其特征在于,步骤二中的基于求解navier-stokes方...

【专利技术属性】
技术研发人员:栾晨楼鹏宇范永鹏黄继伟夏玮
申请(专利权)人:中国船舶集团有限公司第七○八研究所
类型:发明
国别省市:

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