导管桨与竖直壁面间距对尾流特性影响的PIV试验研究

随着现代化大型船舶的高速发展,港口和码头受到日益增大的螺旋桨尾流冲刷影响,而广泛应用于重载船舶上的导管桨对码头岸壁所造成的冲刷破坏更为严重。该文应用自主搭建的2D-2C PIV及2D-3C PIV系统,以KA4-70+19A导管桨为研究对象,测量了导管桨在距离竖直壁面1D-4D系泊工况下的轴向切面二维流场及横向近壁面处的三维流场。结果表明:导管桨尾流在到达壁面后,沿壁面向四周流动,壁面中心处会形成一个低速的圆锥形区域;流体沿着圆锥形外侧到内侧循环流动,形成漩涡,其大小随着导管桨与壁面距离的增大,呈先增大后减小趋势,外侧尾流带动圆锥形低速区的运动,而圆锥形低速区又对前方尾流造成影响。