冰几何尺寸对吊舱推进器水动力性能的影响

为了研究吊舱推进器在冰区航行过程中,不同尺寸的冰对吊舱推进器非定常特性的影响,本文基于RANS方法,采用重叠网格技术,对吊舱推进器在不同尺寸的冰和进速系数下的非定常水动力性能进行了数值模拟。本文对不同尺寸的冰与吊舱推进器相互干扰时螺旋桨的非定常载荷和流场进行了分析。计算结果表明:当冰的长度大于螺旋桨半径时,随着冰长度的增加,螺旋桨推力和扭矩几乎不变;冰的长度小于螺旋桨半径时,冰的长度和来流速度共同影响螺旋桨推力和扭矩的变化;冰的宽度在桨盘面内增加时,螺旋桨推力和扭矩呈线性增加的趋势,在桨盘面外增加时,螺旋桨推力和扭矩逐渐趋于稳定;冰越厚,对螺旋桨推力和扭矩的影响越大。数值模拟的结果为冰-吊舱推进器理论研究、数值模拟和试验研究过程中冰尺寸参数的选择、耦合研究过程中吊舱推进器水动力性能的设置以及冰区吊舱推进器的设计提供参考。