一种考虑螺旋桨降阶激励与低速机轴系扭振耦合的计算方法技术

技术编号:43320748 阅读:22 留言:0更新日期:2024-11-15 20:20
本发明专利技术公开了一种考虑螺旋桨降阶激励与低速机轴系扭振耦合的计算方法,本发明专利技术通过DMD对流场模型进行了降阶处理,在节省求解用时的同时,大大降低了CFD仿真结果的复杂度;通过对部分工况的求解结果利用插值法,进而得到所有工况下的仿真结果,大幅减少了仿真所需时间;本发明专利技术将CFD仿真得到的螺旋桨降阶激励代入MATLAB低速机轴系扭振模型当中,既保证了一定的求解准确性,又节省了仿真用时。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设计的是一种考虑螺旋桨降阶激励与低速机轴系扭振耦合的计算方法,属于流体动力学领域与振动工程领域。


技术介绍

1、由柴油机组与螺旋桨构成的推进轴系是船舶动力装置的重要组成部分,为了保障船舶在航行时的安全性,准确计算轴系的振动至关重要。而在保证一定求解准确度的基础上,如何加快求解速度以节省求解时间也愈发受到了人们的关注。

2、关于螺旋桨激励计算的方法研究,最初源于19世纪中叶提出的动量理论与叶素理论,动量理论采用均匀滑流的假设,将叶片看作无厚度桨盘,将流体视为一根流管,揭示了流体流经桨盘的动量变化率与螺旋桨拉力间的关系;叶素定理运用了积分思想,将桨叶看作由无限个桨叶微段(即叶素)构成,研究每个叶素的几何特性、运动特性和流体动力特性间的关系,确定了流体与固体间的局部相互作用,从而得到桨叶和流体间的气动力、力矩和功率公式。20世纪初,主要采用经验公式对螺旋桨激励进行计算。风洞试验根据运动的相对性原理,人为制造气流流过固定在地面的飞行器或其模型,模拟了飞行器的各种复杂运行状态,获取了大量试验数据。随着计算机技术的发展,计算流体动力学(cfd)方本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种考虑螺旋桨降阶激励与低速机轴系扭振耦合的计算方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的计算方法,其特征是:从所有工况中选取一定比例的工况,首先分别基于各工况螺旋桨模型进行流域划分,其次生成对应的螺旋桨面网格、流体域面网格及流域体网格,得到流场模型,通过CFD求解得到各工况下的螺旋桨脉动压力场;通过对流场进行动态模态分解,以简化流场模型,进而通过MATLAB从降阶后的流场中提取桨叶表面压力场。

3.根据权利要求1所述的计算方法,其特征是:将各叶片单元的压力向垂直于轴线的平面投影,并与其单元中心至轴心的距离求积,得到各叶片单元在垂直于轴线的平面...

【技术特征摘要】

1.一种考虑螺旋桨降阶激励与低速机轴系扭振耦合的计算方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的计算方法,其特征是:从所有工况中选取一定比例的工况,首先分别基于各工况螺旋桨模型进行流域划分,其次生成对应的螺旋桨面网格、流体域面网格及流域体网格,得到流场模型,通过cfd求解得到各工况下的螺旋桨脉动压力场;通过对流场进行动态模态分解,以简化流场模型,进而通过matlab从降阶后的流场中提取桨叶表面压力场。

3.根据权利要求1所述的计算方法,其特征是:将各叶片单元的压力向垂直于轴线的平面投影,并与其单元中心至轴心的距离求积,得到各叶片单元在垂直...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘建成李磊江锋杨星驰王世澎张亮吴炅东李国荣倪世威李玩幽卢永勇郭宜斌李宏亮率志君姜晨醒赵国锋周美琴
申请(专利权)人:招商局海洋装备研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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