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      高速螺旋槳數值計算的真解

      2021-05-12 11:43:32

      也就是數字計算的真解,但方程組的直接求解由于所處理問題的復雜性和偏微分方程組自身的特點,幾乎是不可能完成的任務。采用數值方法,將求解域離散為有限個結點,在結點之間建立關于未知量的代數方程組,通過求解一個相對簡單的代數方程組,得到結點處的流場物理量。根據這些結點上的數值,可以用不同的插補方法得到其他位置流場的物理量。把計算域離散為有限個結點的方法稱為離散方法,而獲取結點以外結點物理量的插值方法稱為離散格式。

      壁面對流動的影響主要集中在近壁面區域(也成邊界層),因為壁面能減弱流體的切向速度,同時又能抑制法向速度,使該區域的速度梯度很大,而該區域法向厚度卻很小,因此要直接求解該區域流動,一般的數值計算比較困難。但是,由于區域內流動總是有一定的規律,因此在數值計算中,一般不直接求解區域內流動參數而采用半經驗公式。所有數值計算均使用標準壁函數。三種處理高速螺旋槳周期性旋轉運動的方法,即多重參考系模型(MRF)、滑動網格模型和動網格模型。文章用MRF法處理穩態計算問題,用動態網格技術處理瞬態模擬問題。推進器的開水特性通常只需要穩態模擬就可以了。用于民用船舶的船槳,一般以B型槳AU型槳為主。AU槳為等距槳,葉切面為機翼;B型槳為等距槳,葉切面為機翼型槳葉有15°后傾。

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