一种模拟船舶螺旋桨伴流场的数值方法技术

本发明专利技术是一种模拟船舶螺旋桨伴流场的数值方法。根据不可压缩流的特点，在动量方程中通过加入两种不同形式的力，以提高一类以旋涡运动为主的流场的数值模拟精度。这两种形式的力分别是涡量在变化梯度方向的螺旋力和涡量在变化梯度方向的粘性耗散力。该方法使计算网格内的涡量在变化梯度方向的螺旋力的积分计算转化为计算网格边界上的上的力的通量计算，可以使其空间离散具有高阶精度的格式；同时动量方程的源项保留涡量在变化梯度方向的粘性耗散力，用来提高数值解的收敛性和稳定性。这两个力采用不同的放大系数，可以进一步保持涡量的精度，更精确地用模拟船舶螺旋桨伴流场的旋涡运动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算流体力学(CFD Computational Fluid Dynamics)应用领域中的一种数值方法，具体是。
技术介绍
在船舶的各种推进装置中，螺旋桨因具有结构相对简单、推进效率高的特点，并且拥有较长的发展历史和实验经验，因而成为目前国际上最主要的船舶推进器。螺旋桨由多个桨叶组成，旋转的桨叶在水中产生推力，其原理类似于飞行器机翼产生升力。而船舶螺旋桨和飞行器机翼的尾迹流场有较大差别。船舶螺旋桨的尾迹流场被称作伴流场，是一个充 满旋润流动的不可压缩(vortex-dominated incompressible)流场。图I以一个桨叶为例给出了船舶螺旋桨伴流场的流动模式。桨叶尖端的一条流动迹线表示出，伴流场中以缠绕螺旋桨旋转轴线转动的宏观的无粘流动。此外，桨叶的表面流体的粘性边界层的脱落会形成另一类粘性流特性的旋涡，被称作脱落涡。伴流场的旋涡流动是不稳定流动，会对船体诱导产生不稳定性压力脉动影响，同时，伴流场的旋涡运动会对螺旋桨产生空化影响，使螺旋桨表面受到损坏。因而螺旋桨和船舶的设计必须对螺旋桨的伴流场的特性进行精确的研究。对于螺旋桨的伴流场有多种研究手段。其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟船舶螺旋桨伴流场的数值方法，其特征在于在不可压缩流的动量方程中加入两种不同形式的力，分别是涡量在变化梯度方向的螺旋力和涡量在变化梯度方向的粘性耗散力FSA00000784086000011.tif,FSA00000784086000012.tif

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：路明，
申请(专利权)人：天津空中代码工程应用软件开发有限公司，
类型：发明
国别省市：