塊狀冰對螺旋槳水動力性能的影響

作者：楊建,董小倩,楊晨俊

摘要：基于重疊網格模型,通過非定常RANS數值模擬與結果分析,研究了塊狀冰的尺寸、軸向運動和冰槳位置對螺旋槳水動力性能的影響。選用切割體網格繪制整體靜止計算域的背景網格,之后結合棱柱層網格繪制螺旋槳子計算域和冰塊子計算域的重疊網格,不同的計算域之間通過兩者的重疊區域進行數據傳遞和插值。計算結果顯示,當冰塊固定在槳前時,螺旋槳產生的非定常推力和扭矩均以葉頻為基頻進行周期性變化,而且兩者的時間平均值和振幅主要受冰塊在螺旋槳盤面內的軸向投影面積、冰槳軸向位置和冰槳水平位置的影響;當冰塊在槳前沿軸向勻速靠近螺旋槳時,冰槳軸向距離逐漸變小,冰槳周向相對位置發生周期性的變化,使得推力和扭矩兩者均以葉頻振蕩,而且兩者的時間平均值和振幅均隨著冰槳軸向距離減小而增加。

發文機構：上海交通大學海洋工程國家重點實驗室

關鍵詞：螺旋槳塊狀冰水動力性能重疊網格RANSpropellericehydrodynamic performanceoverset gridsRANS

分類號： U661.1[交通運輸工程—船舶及航道工程]