泵桨联合推进系统性能研究

泵桨联合推进系统性能研究

论文摘要

由于各种舰艇的航速较低,机动性能差,极易被各种舰载武器击中。大幅提高舰艇航速与机动性,将使许多国家目前现有的反舰导弹命中率大幅下降,使鱼雷更难以命中,从而可以极大地提高舰艇的生命力。为提高军舰的快速性与机动性,南非海军的MEKOA-200 SAN轻型护卫舰推进器采用WARP模式,即喷水推进和螺旋桨推进联合使用。并在实际应用取得了较好的成绩,体现了泵桨联合推进系统的优越性。泵桨联合推进系统是一种新型的推进方式,已经引起造船工作者的关注。论文主要对泵桨联合推进性能进行研究,主要研究内容包括:泵桨联合推进系统的发展概况、喷水推进及螺旋桨推进性能理论研究、CFD计算方法研究、泵桨联合推进系统的流场流动特性及推进性能研究、螺旋桨旋向对泵桨联合推进系统性能影响研究、不同的喷水推进器与螺旋桨功率比对泵桨联合推进系统性能影响研究、螺旋桨与喷水推进器相对位置对泵桨联合推进系统性能影响研究。论文以计算流体力学为基础,应用商业CFD软件Fluent对泵桨联合推进系统流场进行数值模拟。分别对外旋桨、内旋桨泵桨联合推进系统进行数值模拟,并分析、比较泵桨联合推进系统的流动特性、推进性能及旋向的影响,并通过对5种不同喷水推进器功率、5种不同的螺旋桨与喷水推进器的相对位置进行数值模拟,进一步研究泵桨联合推进系统的推进性能。论文得到的主要结论如下:泵桨联合推进系统中,螺旋桨的推进性能有较大的提升,而喷水推进器的推进性能所受影响较小;泵桨联合推进系统受螺旋桨旋向的影响较大,与内旋桨相比,外旋桨泵桨联合推进系统的流场分布较为均匀,推进性能改善较好;螺旋桨的推进效率受喷水推进器功率影响较大;螺旋桨与喷水推进器的相对位置对泵桨联合推进系统的推进性能影响不大。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 课题的研究现状
  • 1.2.1 喷水推进技术研究现状
  • 1.2.2 螺旋桨推进技术研究现状
  • 1.2.3 泵桨联合推进的研究现状
  • 1.3 论文的主要工作内容
  • 第2章 喷水推进及螺旋桨水动力性能
  • 2.1 喷水推进基础理论
  • 2.1.1 喷水推进推力
  • 2.1.2 喷水推进推力的进口影响
  • 2.2 螺旋桨推进基础理论
  • 2.2.1 面元法基本方程
  • 2.2.2 伴流与边界条件
  • 2.2.3 Kutta条件
  • 2.2.4 螺旋桨敞水理论
  • 2.3 本章小结
  • 第3章 泵桨联合推进CFD计算方法
  • 3.1 流动控制方程
  • 3.1.1 连续性方程
  • 3.1.2 动量守恒方程
  • 3.2 湍流数值求解方法
  • 3.2.1 直接数值模拟(DNS)
  • 3.2.2 大涡模拟(LES)
  • 3.2.3 雷诺平均模拟(RANS)
  • 3.3 湍流模型
  • 3.3.1 k—ε二方程湍流模型
  • 3.3.2 k—ω二方程湍流模型
  • 3.4 数值离散方法
  • 3.4.1 有限差分法(FDM)
  • 3.4.2 有限体积法(FVM)
  • 3.5 常用的离散格式
  • 3.6 网格生成技术
  • 3.6.1 结构网格生成技术
  • 3.6.2 非结构网格生成技术
  • 3.6.3 合网格生成技术
  • 3.7 本章小结
  • 第4章 泵桨联合推进数值模拟
  • 4.1 泵桨联合推进系统方案设计
  • 4.2 泵桨联合推进系统建模
  • 4.2.1 坐标转换方法与模型建立
  • 4.2.2 模型网格划分
  • 4.3 泵桨联合推进系统的数值模拟
  • 4.3.1 边界条件设定
  • 4.3.2 监视参数设置
  • 4.4 本章小结
  • 第5章 数值模拟结果与分析
  • 5.1 泵桨联合推进系统的流动特性
  • 5.1.1 流场流线
  • 5.1.2 速度矢量分布
  • 5.1.3 压力分布
  • 5.2 泵桨联合推进性能
  • 5.2.1 螺旋桨推力及扭矩
  • 5.2.2 喷水推进器推进性能
  • 5.3 螺旋桨旋向的影响
  • 5.3.1 流场流线
  • 5.3.2 速度矢量分布
  • 5.3.3 压力分布
  • 5.3.4 螺旋桨推力及扭矩
  • 5.3.5 喷水推进器推进性能
  • 5.4 喷水推进器与螺旋桨的功率比的影响
  • 5.5 螺旋桨与喷水推进器相对位置的影响
  • 5.6 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
  • 致谢
  • 相关论文文献

    • [1].教育部等11个部门联合推进研学旅行:助推游学市场[J]. 留学生 2017(02)
    • [2].部门联合推进3年投资六千万北京推动中医药防治重大疾病[J]. 中医药管理杂志 2010(05)
    • [3].四部门联合推进北方冬季清洁取暖试点工作[J]. 城乡建设 2017(19)
    • [4].北京推动中医药防治重大疾病[J]. 光明中医 2010(07)
    • [5].李道亮:信息服务业务的整合要建立政府引导、多方合作、联合推进的工作机制[J]. 中国信息界 2009(12)
    • [6].服务是企业的软质量 首届中国服务质量年会暨中国服务质量联合推进工程启动[J]. 中国质量万里行 2013(11)
    • [7].住房和城乡建设部、财政部联合推进“十二五”时期北方既有居住建筑节能改造[J]. 建筑 2011(13)
    • [8].基于Fluent的泵桨联合推进性能分析[J]. 船海工程 2012(05)
    • [9].2015年节能标准化联合推进工作组会议召开[J]. 仪器仪表标准化与计量 2015(04)
    • [10].节能标准化联合推进工作组审议通过2015年节能标准化工作要点[J]. 信息技术与标准化 2015(08)
    • [11].国家四部局联合推进北方冬季清洁取暖试点工作[J]. 建设科技 2017(19)
    • [12].四部门联合推进新能源汽车推广应用工作[J]. 信息技术与信息化 2014(01)
    • [13].四部委联合推进绿色“一带一路”建设[J]. 供热制冷 2017(06)
    • [14].八部门联合推进快递绿色包装标准化[J]. 中国物流与采购 2020(17)
    • [15].2015年节能标准化联合推进工作组会议召开[J]. 中国标准导报 2015(08)
    • [16].四部门联合推进新能源汽车推广应用工作[J]. 中国设备工程 2014(03)
    • [17].农业部和中国气象局将联合推进我国气象农业信息服务[J]. 科学种养 2009(09)
    • [18].四部门联合推进北方冬季清洁取暖试点工作[J]. 中国建设信息化 2017(18)
    • [19].主管部门关注什么[J]. 中国信息界 2008(05)
    • [20].主管部门关注什么[J]. 中国信息界 2008(10)
    • [21].主管部门关注什么[J]. 中国信息界 2008(12)
    • [22].Intel和LSI签约联合推进RAID部署[J]. 中国集成电路 2008(05)
    • [23].区域高职院校专业协同创新的问题与策略[J]. 江苏教育研究 2015(27)
    • [24].主管部门关注什么[J]. 中国信息界 2008(06)
    • [25].主管部门关注什么[J]. 中国信息界 2008(03)
    • [26].科技部信息产业部联合推进农村科技信息服务[J]. 广东农业科学 2008(04)
    • [27].江西省扶贫和移民办、省商务厅与中国邮政集团公司江西省分公司签署协议共同推进电商精准脱贫[J]. 老区建设 2015(23)
    • [28].黔西南州易地扶贫搬迁后续发展研究[J]. 理论与当代 2019(01)
    • [29].主管部门关注什么[J]. 中国信息界 2008(11)
    • [30].财政部、央行、证监会联合推进PPP项目资产证券化[J]. 新理财 2017(07)

    标签:;  ;  ;  ;  

    泵桨联合推进系统性能研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢