轂帽鰭及舵附推力鰭的實尺度節(jié)能效果研究.pdf

1、轂帽鰭和舵附推力鰭是兩種常用的槳后節(jié)能裝置，在以往的研究中，無論是實驗研究還是計算研究一般都是在模型尺度下進行的，然而由于雷諾數(shù)相差較大，模型尺度及實船尺度船尾伴流場存在著較大的不同，模型尺度下的研究并不能體現(xiàn)出實際條件下轂帽鰭和舵附推力鰭的工作狀態(tài)和效果。本文基于 CFD方法完成了敞水條件下螺旋槳，槳/轂帽鰭系統(tǒng)的水動力性能模擬，分別在模型和實尺度下進行了船舶尾流場的模擬，忽略興波作用的船舶推進性能的研究，以及轂帽鰭和舵附推力鰭對船舶

2、推進性能影響的研究。
　　首先對敞水條件下的螺旋槳和槳/轂帽鰭系統(tǒng)的水動力性能進行了數(shù)值模擬，給出了兩者的水動力性能曲線，并與實驗結(jié)果進行了對比分析，驗證了計算方法的可靠性，對敞水槳及槳/轂帽鰭系統(tǒng)的流場及壓力分布進行了比較和分析。證實了轂帽鰭通過減少轂渦，降低螺旋槳轉(zhuǎn)矩達到節(jié)能效果的機理。
　　然后對不同航速下模型及實尺度的船舶伴流場進行了數(shù)值模擬，將模型尺度下的阻力計算結(jié)果與實驗結(jié)果進行了對比，給出了模型及實尺度船尾伴流

3、場的速度分布云圖，對比分析了模型及實船尺度船尾伴流場流動的差別，得出實船尺度下船體邊界層相對更薄，伴流相對較小，船尾流速相對更高的特點。
　　最后分析了興波作用對船舶推進性能的影響方式，開展了模型及實尺度下忽略興波作用的船舶推進性能的研究，對模型及實尺度轂帽鰭及舵附推力鰭對船舶推進性能的影響進行了研究分析，結(jié)果表明安裝轂帽鰭及舵附推力鰭后使得船舶在自航點螺旋槳轉(zhuǎn)速、載荷和轉(zhuǎn)矩均有一定降低，實尺度下船舶收到功率有2％左右的降低。對比