空泡螺旋桨升力面理论设计方法

本文提供了一个局部空泡和超空泡同时存在的空泡螺旋桨或超空泡螺旋桨的升力面理论设计方法。在设计的第一阶段 ,基于由二元超空泡翼型的线性涡分布面元法获得的二元超空泡翼型性能 ,应用娄勃氏诱导因子方法升力线理论初步确定空泡螺旋桨的几何形状 ,如 :桨叶轮廓、剖面形状、径向负荷分布和螺距分布等。然后 ,用局部空泡和超空泡螺旋桨的升力面性能预报方法计算设计桨的空泡几何形状和性能 ,并对设计桨进行修改 ,最后得到考虑了三因次影响后满足设计要求的空泡螺旋桨。

船体操纵运动水动力计算中的小展弦比机翼理论之改进及其应用

本文改进了用于计算船体操纵运动水动力的小展弦比矩形平板机翼理论,建立了自由涡线的流出角沿弦向变化的升力面模型,以此,对多个船体模型的定常操纵运动水动力作了数值计算,并探讨了浅水中的双体船的操纵运动水动力的理论计算。

桨叶附着涡环量分布的迭代算法

结合升力线理论和叶素理论给出了一种桨叶附着涡环量分布的迭代算法 ,并用此算法计算了悬停状态下模型旋翼桨叶的附着涡环量分布 ,计算结果与实验数据吻合较好 ,且收敛较快 。

螺旋桨性能的自由尾涡分析法计算

采用自由尾涡分析方法，把螺旋桨的尾涡模型分为近涡区和远涡区两部分，计算了在不同进距比情况下的螺旋桨性能。在小进距比的重载情况，螺旋桨尾涡的收缩对螺旋桨的性能影响较大。根据升力线理论采用自由尾涡分析方法考虑尾涡收缩，改进了小进距比情况下的计算结果，使得在所有情况下螺旋桨性能的计算结果和实验结果符合很好。

低噪声螺旋桨的快速几何重构和水动力性能预报

采用基于涡格升力线理论的开源程序OpenProp对低噪声螺旋桨进行了几何重新设计和敞水性能曲线预报,分析了非均匀进流对敞水效率的影响,并对开源程序应用于螺旋桨几何重构和水动力性能预报上的精度由DTMB 4119标准桨给予了校验。结果表明:重构4119桨的敞水性能曲线与原桨实验值在大范围进速系数内吻合良好,重构低噪声桨的敞水性能曲线也与原桨模型试验测量值吻合一致,证明了该开源程序在普通桨以及低噪声桨几何重构和水动力性能快速预报上的适用性,可直接用于舰艇初始方案设计阶段的螺旋桨设计分析。

升力面方法预报全方向推进器的非定常水动力性能

本文研究了全方向推进器非定常水动力性能的升力面预报方法，基于势流理论和格林定理建立了全方向推进器非定常水动力性能计算的数学模型，然后利用非定常涡格法对全方向推进器的非定常水动力性能进行了数值预报。本文的计算结果和日本水池模型试验结果、升力线方法计算结果对比表明，本文的计算值与试验值吻合良好。

漩涡式垃圾收集装置造涡构件桨叶设计分析

结合螺旋桨在水中旋转带动流体运动产生漩涡的原理,提出漩涡式造涡构件,并应用于水上垃圾收集装置,借助螺旋桨的升力线理论对造涡构件进行结构设计,根据设计尺寸进行三维建模,针对不同工况,采用ANSYS软件流体计算模块分析相同角度下叶片数量对造涡构件的受力影响以及相同叶片数量下不同叶片角度对造涡构件的受力影响,采用结构静力学模块进行结构强度分析校核,结果表明,在有外管架结构下,选择3片桨叶作为产生漩涡的造涡构件较为合理,选择叶片角度为45°的效果最好。

定常升阻力:基础理论的主流演化

本文专注于飞行器定常绕流升阻力的关键物理机理和精确理论。自古以来,人类对飞得更高、更快、更远的梦想和追求从未停止。从20世纪初莱特兄弟实现载人动力飞行和Kutta-Joukowski升力公式问世开始,空气动力学理论经历了一个多世纪的曲折探索,从无黏到有黏、从定常到非定常、从不可压到可压缩、从近似到精确,已经发展出众多关于升力和阻力的理论,在实践中得到了多方面的充分检验,为航空航天、流体机械、风工程等众多应用领域提供了不可或缺的基础保证。

水下拖曳系统收放安全性的模拟计算

为了对置于潜艇尾部的水下拖曳系统在收放缆时的安全性进行评估,计算了螺旋浆和艇体的尾流近场.螺旋桨的计算采用升力面理论涡格法,艇体的计算采用无升力体面元法,并考虑两者之间的相互作用.建立了水下拖曳系统在非均匀流场中的力学模型,用有限差分法计算收放缆时拖缆的姿态.计算结果表明,收放缆时的安全性是有足够保障的.

大水位差架空直立式码头连续排架结构的水流作用研究

以重庆港寸滩码头三期工程的为依托,基于大涡模拟理论,应用有限元软件Fluent模拟高雷诺数条件下的三维流场,得出超临界状态下串联桩上的水流速度和压强,探讨码头结构各排架桩上的阻力系数、水流压强衰减、消能等相关规律,为三峡库区大水位差架空直立式码头在结构设计时考虑水流力的影响提供参考。

对转开式转子气动设计方法

提出一种基于升力线理论的对转开式转子(contra-rotating open rotor,CROR)气动设计方法。以推力为设计目标,基于拉格朗日乘子法构建气动设计控制方程组。考虑高飞行马赫数对流动特征的影响,根据激盘模型,采用一道正激波模拟转子的增压过程。完成速度场预测后,利用压气机三维造型方法完成初始设计。初始设计完成后,对翼型折转角进行修正从而满足目标推力。研究表明,整个设计过程中只需2次计算流体力学(CFD)计算与再设计便可满足目标推力,所需翼型折转角修正量为−0.486°,设计结果的推力与目标推力的相对误差为−0.32%,设计方法高效且具有高的设计精度。