大型游艇節(jié)能裝置設(shè)計

【摘要】：船舶節(jié)能已成為世界范圍內(nèi)船舶工業(yè)領(lǐng)域的重要課題。船舶水動力節(jié)能裝置是目前實現(xiàn)船舶節(jié)能目的最為簡便易行并卓有成效的方案。對于大型游艇或高速排水型船，提高推進性能亦為快速性相關(guān)課題之一。本文以某型游艇設(shè)計方所提出的水動力設(shè)計原型為基礎(chǔ)，設(shè)計相應的節(jié)能裝置方案，以提高推進效率。 論文基于船舶推進原理，對船舶推進節(jié)能裝置進行了綜述與分析，明確船舶推進節(jié)能裝置的基本設(shè)計思路。結(jié)合目標船特點，本文提供了兩種有一定創(chuàng)新性的方法。基于預旋流方法，提出了節(jié)能軸支架以及翼型剖面與安裝角度原則；結(jié)合尾鰭與渦尾的特點，提出了適合于外旋槳的扭曲軸包套方法。 論文探討了基于使用CFD軟件，通過解RANS方程預報黏性流場中三維物體繞流的方法。運用CFD前處理軟件，對螺旋槳進行混合網(wǎng)格劃分，并運用相對運動坐標系與滑移網(wǎng)格技術(shù)求解非定常流場中螺旋槳的水動力性能。 為驗證所提出的方法，論文針對目標船型做了相應的設(shè)計方案，并建立了三維模型，對尾部復雜造型進行網(wǎng)格劃分。運用CFD軟件對原船以及帶節(jié)能裝置的兩方案進行伴流場數(shù)值模擬，通過伴流場局部特征證明了本文所提出節(jié)能裝置的節(jié)能效果存在。 論文對數(shù)值仿真方案進行了模型試驗，通過實驗數(shù)據(jù)證實了兩種節(jié)能裝置的有效性，并通過分析實驗數(shù)據(jù)，定性所提出裝置的效果。最后，文章總結(jié)了以上所做的工作，并對文中節(jié)能裝置今后需完善的細節(jié)工作做出設(shè)想與展望。 【關(guān)鍵詞】：節(jié)能裝置 CFD 節(jié)能軸支架 扭曲軸包套
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：U674.91;U664.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-13
• 1.1 課題研究背景及意義8-11
• 1.2 論文的主要內(nèi)容11-13
• 2 節(jié)能裝置方案與設(shè)計13-25
• 2.1 節(jié)能裝置設(shè)計原理13-14
• 2.2 節(jié)能軸支架設(shè)計14-21
• 2.3 扭曲軸包套設(shè)計21-23
• 2.4 本章小結(jié)23-25
• 3 基于 CFD 理論的螺旋槳水動力性能預報25-41
• 3.1 湍流數(shù)值模擬理論25-31
• 3.2 螺旋槳水動力性能預報31-39
• 3.3 本章小結(jié)39-41
• 4 船體伴流場數(shù)值模擬41-58
• 4.1 船體三維模型建立41-47
• 4.2 流場網(wǎng)格劃分47-51
• 4.3 CFD 計算結(jié)果51-57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 5 模型阻力自航試驗58-71
• 5.1 試驗對象與方案58-59
• 5.2 模型試驗過程59-69
• 5.3 試驗總結(jié)69-71
• 6 結(jié)論與展望71-73
• 致謝73-74
• 參考文獻74-77
• 附錄 1 攻讀學位期間發(fā)表論文目錄77-78
• 附錄 2 原方案型線圖78

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