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基于面元法的吊舱推进器定常性能研究

船舶工程 2010年第2期32卷 25-28页

作者：解学参黄胜于凯哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001

基于势流理论面元法建立了吊舱推进器定常性能的计算方法.分别建立螺旋桨和吊舱的积分方程,通过在表面上布置双曲面元将方程离散为以面元上偶极强度为未知量的矩阵.螺旋桨和吊舱之间的相互影响通过迭代计算来处理.Newton-Raphson迭代过... 详细信息

基于势流理论面元法建立了吊舱推进器定常性能的计算方法.分别建立螺旋桨和吊舱的积分方程,通过在表面上布置双曲面元将方程离散为以面元上偶极强度为未知量的矩阵.螺旋桨和吊舱之间的相互影响通过迭代计算来处理.Newton-Raphson迭代过程被用来在桨叶随边满足压力Kutta条件.为避免数值求导中的奇异性,用柳泽(Yanagizawa)方法求得物体表面的速度分布.支架作为升力体处理,并通过迭代计算更新支架的尾涡形状.计算了拖式吊舱推进器的定常水动力性能,与实验结果的比较表明,计算误差在5%以内.分析了舱体对螺旋桨的影响,舱体的伴流会引起螺旋桨的载荷增大.

关键词：吊舱推进器面元法定常水动力性能尾涡模型

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螺旋桨非定常性能的面元法预报

船舶工程 2005年第5期27卷 13-17页

作者：谭廷寿武汉理工大学武汉430063

采用扰动速度势面元法预报螺旋桨非定常性能,桨叶、桨毂和尾涡面由双曲四边形面元进行离散,对时域内非定常问题的求解采用时间步进迭代方法,建立了桨叶随边非定常等压库塔条件的非线性迭代结构,使迭代求解更加有效、快速和稳定.预报结... 详细信息

采用扰动速度势面元法预报螺旋桨非定常性能,桨叶、桨毂和尾涡面由双曲四边形面元进行离散,对时域内非定常问题的求解采用时间步进迭代方法,建立了桨叶随边非定常等压库塔条件的非线性迭代结构,使迭代求解更加有效、快速和稳定.预报结果与测试结果或其它数值结果比较是令人满意的.

关键词：船舶螺旋桨面元法非定常性能库塔条件

基于面元法的轴流泵叶轮敞水性能紊流数值分析

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河海大学学报（自然科学版） 2010年第4期38卷 369-372页

作者：陈运杰刘超河海大学水利水电学院江苏南京210098 扬州大学江苏省水利动力工程重点实验室江苏扬州225009

采用改进后的面元法程序对轴流泵叶轮的叶片外特性、表面压力分布和诱导速度场进行性能预估,并和CFX-TASCflow流体计算软件的数值计算结果进行对比.分析结果表明,面元法程序能较好地预测开敞式轴流泵叶轮的水动力性能,计算结果和CFX的... 详细信息

采用改进后的面元法程序对轴流泵叶轮的叶片外特性、表面压力分布和诱导速度场进行性能预估,并和CFX-TASCflow流体计算软件的数值计算结果进行对比.分析结果表明,面元法程序能较好地预测开敞式轴流泵叶轮的水动力性能,计算结果和CFX的预测结果较为吻合.

关键词：面元法 CFX-TASCflow软件轴流式叶轮敞水性能

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面元法预测MEXICO风轮三维气动性能

面元法预测MEXICO风轮三维气动性能

作者：李壮扬州大学

学位级别：硕士

随着科学技术的发展,能源需求的日益增大,环境保护问题也迫在眉睫。风能作为一种洁净的可再生环保能源以其独特的优越性越来越受到社会的重视。风力机发电是利用风能的主要形式,叶片是风力发电机吸收风能的重要元件。因此,对风力机叶片... 详细信息

随着科学技术的发展,能源需求的日益增大,环境保护问题也迫在眉睫。风能作为一种洁净的可再生环保能源以其独特的优越性越来越受到社会的重视。风力机发电是利用风能的主要形式,叶片是风力发电机吸收风能的重要元件。因此,对风力机叶片的气动性能研究是当前风力机空气动力学研究的一个热点,也是风力机研究的基础。风力机风轮三维流场具有低马赫数、高雷诺数的特点,本文把风轮流场看作为有势流场,将叶片表面和尾迹视为有势流场的边界,采用速度势方程作为流动控制方程,采用面元法进行求解,建立了水平轴风力机三维气动性能计算的模型,并编制了面元法计算程序,对MEXICO风轮5种风速的轴向入流工况进行气动性能预测,分析了叶片截面的压力系数、法向力和切向力。叶片径向25%、35%、60%、82%、92%五个截面的气动性能与实验结果对比,低风速工况下压力系数吻合程度要好于高风速工况;随风速的增加,压力面最大压力所处的位置向尾缘移动,而吸力面最低压力所处的位置向前缘移动。在同一工况下,叶尖处的压力系数比叶根处的更接近实验值。叶片上的轴向力沿翼展方向基本呈现递增的变化规律,各截面上的轴向力在低风速时小于实验结果,风速较大时大于实验结果;而切向力变化较平缓,但沿翼展方向大致呈现递减的变化趋势。相同截面上轴向和切向力均随来流风速的增大而增大。面元法全面考虑了攻角效应、弯度效应和厚度效应,基于速度势的面元法应用于风力机的扰流场模拟和气动性能计算相较于升力线、升力面方法具有明显的优越性;与求解RANS方程的CFD计算相比,计算资源消耗量大幅度降低。与实验结果对比表明,面元法具有结果准确、计算效率高、经验修正少等优点,为进一步的研究风力机气动性能,特别是大型变速变桨风力机气动性能提供了一个准确、快速的预估方法。

关键词：风力机面元法气动性能气动载荷尾涡

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面元法预测开敞式轴流叶轮水动力性能

面元法预测开敞式轴流叶轮水动力性能

作者：陈运杰扬州大学

学位级别：硕士

搅拌器桨叶的水动力性能以及与搅拌槽的位置关系直接影响到搅拌的混合效果。随着轴流式搅拌器在工业领域的广泛应用,该型式搅拌器的流动特性和搅拌效果的研究越来越受到人们的重视,但目前对这方面的研究还比较少,由于搅拌器内三维湍流... 详细信息

搅拌器桨叶的水动力性能以及与搅拌槽的位置关系直接影响到搅拌的混合效果。随着轴流式搅拌器在工业领域的广泛应用,该型式搅拌器的流动特性和搅拌效果的研究越来越受到人们的重视,但目前对这方面的研究还比较少,由于搅拌器内三维湍流流场测试困难,对轴向流桨叶的设计理论方法把握不准,所以无法较为准确的预测轴流式搅拌器的流动特性和混合效果,从而给工程设计造成困难。将面元法应用于轴流叶轮和轴流式搅拌器方面的研究必将促进桨叶和搅拌器的基础理论的发展,具有较高的学术研究和应用价值。论文采用面元法数值计算结合搅拌器实验的方法来对轴流叶轮和轴流式搅拌器的性能进行研究,并和CFX-TASCflow软件的计算结果进行比较分析。作者首先尝试对现有的预测螺旋桨水动力性能的面元法程序进行改进,修正了程序在网格划分、影响系数计算和尾涡模型等方面的不足之处,还添加了计算诱导速度功能,对轴流式叶轮的敞水性能和诱导速度进行了较为准确的预测,进而将面元法应用于轴流式搅拌器的性能预报,对搅拌器运行时的诱导速度进行了计算模拟。然后使用CFX-TASCflow软件对轴流式叶轮的敞水性能进行数值计算。作者还设计安装了一套平底圆柱形轴流式搅拌器的实验模型,搅拌器桨叶采用Zm60型轴流叶轮,搅拌槽采用透明有机玻璃制作。实验测量了在不同的转速下的装置的扭矩大小,实时记录了搅拌器工作时的内部流场情况。最后将面元法程序的计算结果、CFX-TASCflow流体软件的计算结果和搅拌器实验结果三者相结合进行对照比较,具体包括:外特性、诱导速度和叶片表面的压力分布。数值计算结果表明,改进后的面元法程序能较好的预测轴流叶轮的敞水性能和诱导速度,压力分布比较符合实际,数值计算结果的准确性也得到了CFX-TASCflow流体软件计算结果的初步验证;该程序能较好的预测轴流式搅拌器的流动特性和搅拌效果,外特性的计算结果与实验结果比较接近,诱导速度的大小和变化的趋势与理论研究以及实验观察的结果较为吻合,这是国内首次将面元法应用于轴流式搅拌器的研究,程序的计算结果比较符合实际,将面元法理论和

关键词：面元法轴流叶轮轴流式搅拌器特性预报诱导速度 CFX-TASCflow

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面元法的红外制导图像边缘检测

火力与指挥控制 2005年第8期30卷 20-22,26页

作者：高阳张科李言俊西北工业大学航天学院陕西西安710072

红外图像通常存在着噪声大、目标和背景之间具有较小的灰度差、边缘较模糊的特点,使现有的方法不能有效地提取红外图像的边缘。而图像的表面积特征能较好地针对红外图像的这些特征提取出边缘,因此利用图像的表面积特征提出了一种实用的... 详细信息

红外图像通常存在着噪声大、目标和背景之间具有较小的灰度差、边缘较模糊的特点,使现有的方法不能有效地提取红外图像的边缘。而图像的表面积特征能较好地针对红外图像的这些特征提取出边缘,因此利用图像的表面积特征提出了一种实用的面元边缘检测法。在对图像灰度值变化情况进行分析的基础上,使用了一种十字面积计算公式以满足边缘检测的需要。通过噪声误差对面元法和梯度法计算结果的影响分别进行分析,发现面元法比梯度法的噪声抑制能力至少高两倍,而且在边缘处的噪声抑制能力更高。将面元法几种常用模板算子法的红外图像边缘检测结果进行实际对比后发现,所提出的面元法对红外图像的目标边缘检测能取得良好的结果。

关键词：边缘检测面元法噪声影响红外图像

船舶兴波问题面元法计算中自由面离散的稳定性分析

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水动力学研究与进展（A辑） 2002年第1期17卷 53-60页

作者：高高武汉理工大学交通学院湖北武汉430063

本文通过多变量的连续及离散 Fourier分析 ,研究了船舶兴波问题中面元法计算的稳定性 ,对于计及流体域外奇点分布的自由面面元离散方式建立了满足稳定性要求的准则 ,给出了以网格弗氏数

关键词：船舶兴波自由面离散面元法离散Fourier分析隐定性限界线

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基于面元法的毂帽鳍式导管桨水动力性能研究

华中科技大学学报(自然科学版) 2024年第12期52卷 119-126页

作者：王超胡益明孙聪郑鑫哈尔滨工程大学船舶工程学院

将毂帽鳍和导管结合形成复合节能附体，进一步提高导管桨的水动力性能；采用基于诱导速度的面元法预报毂帽鳍式导管桨水动力性能，验证了该方法具有不错的网格无关性，并对比分析了毂帽鳍对导管桨的节能效果；通过与文献结果对比，证明... 详细信息

将毂帽鳍和导管结合形成复合节能附体，进一步提高导管桨的水动力性能；采用基于诱导速度的面元法预报毂帽鳍式导管桨水动力性能，验证了该方法具有不错的网格无关性，并对比分析了毂帽鳍对导管桨的节能效果；通过与文献结果对比，证明这套程序在中低进速下有较好精度；最后对影响毂帽鳍节能效果的四个参数进行了变参数分析，根据计算结果得到了最佳毂帽鳍参数．结果表明：毂帽鳍螺距角对导管桨的水动力性能影响很小，鳍桨相位角对其有一定的影响；鳍桨间距比和鳍片高度比对节能效果影响较大，并且在合理的范围内鳍桨间距比和鳍片高度比尽可能小，可以进一步提升其节能效果；该研究可为毂帽鳍式导管桨提供一种快速预报方式，并为后续毂帽鳍式导管桨的研究提供数据支撑．

关键词：面元法导管桨毂帽鳍水动力性能参数优选

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船舶兴波问题面元法的误差分析

水动力学研究与进展（A辑） 1997年第4期12卷 470-477页

作者：高高武汉交通科技大学船舶与海洋工程系武汉430063

本文利用Fourier分析导出了船舶兴波问题面元法计算中的数值耗散及数值色散误差表达式.该公式不仅可用于从量级上分析船波问题计算的有关误差及其耦合影响,原则上亦可用于其它具有自由表面的稳态流动问题面元法计算的误差分析.

关键词：船舶兴波问题自由表面误差分析面元法