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不同形状涵道风扇推进特性数值分析

航空动力学报 2022年第12期37卷 2736-2748页

作者：孙蓬勃周洲郭佳豪西北工业大学航空学院西安710072

以分布式涵道风扇推进为背景,使用多重参考系(MRF)和给定力分布的动量源方法(MSM)求解雷诺平均N-S(RANS)方程,对不同形状涵道风扇推进特性进行了数值模拟分析。对桨盘与不同形状涵道壁面之间的相互作用原理进行了研究,进而对不同外形分... 详细信息

以分布式涵道风扇推进为背景,使用多重参考系(MRF)和给定力分布的动量源方法(MSM)求解雷诺平均N-S(RANS)方程,对不同形状涵道风扇推进特性进行了数值模拟分析。对桨盘与不同形状涵道壁面之间的相互作用原理进行了研究,进而对不同外形分布式涵道风扇进行了分析。结果表明:纯圆形机匣推进特性最佳,纯方形最差,由方转圆的机匣推进特性居中;非圆机匣圆角的存在会诱使机匣内壁出现分离,产生干扰阻力,且圆角半径越小,影响越显著;非圆机匣影响风扇进口面积和桨尖涡的大小,从而从桨盘效率和唇口吸力两方面影响涵道推进效率。

关键词：分布式涵道风扇推进多重参考系动量源涵道风扇外形推进特性

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考虑底壁面效应影响的三维扑翼推进特性研究

船舶力学 2021年第10期25卷 1331-1340页

作者：李永成潘子英中国船舶科学研究中心水动力学重点实验室江苏无锡214082

本文采用重叠网格技术对考虑底壁面效应影响下的三维拍动翼的推进特性进行了数值模拟研究,计算时选取的特征雷诺数为1.0×10^(4)。数值模拟结果表明:底壁面的存在对拍动翼的水动力特性以及周围的流场结构都产生了很大影响;与无界流场相... 详细信息

本文采用重叠网格技术对考虑底壁面效应影响下的三维拍动翼的推进特性进行了数值模拟研究,计算时选取的特征雷诺数为1.0×10^(4)。数值模拟结果表明:底壁面的存在对拍动翼的水动力特性以及周围的流场结构都产生了很大影响;与无界流场相比,当拍动翼运动至底壁面附近时,将会产生明显的推力增大(高斯特哈尔数)现象,并且伴随着升力急剧增大;此外,由于拍动翼与壁面之间的相互作用,拍动翼周围的涡环变成了半月牙形。本文研究成果可为今后仿生扑翼的样机研制提供技术依据和参考。

关键词：拍动翼底壁面效应重叠网格技术推进特性涡环结构

基于气液两相流解析模型的水冲压发动机推进特性分析

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船舶力学 2017年第10期21卷 1227-1234页

作者：郑俊王宝寿张明辉陈玮琪江苏大学能源与动力工程学院江苏镇江212013 中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

给出了喷管中气液两相流动等温正压模型的解析解。基于该解析模型以及水冲压发动机内流道几何参数,迭代求解了发动机在一系列工况下的推进特性。研究表明,水冲压发动机的推力、效率、比冲随着气相质量流量以及航速的共同提高而提高,单... 详细信息

给出了喷管中气液两相流动等温正压模型的解析解。基于该解析模型以及水冲压发动机内流道几何参数,迭代求解了发动机在一系列工况下的推进特性。研究表明,水冲压发动机的推力、效率、比冲随着气相质量流量以及航速的共同提高而提高,单单增加航速或单单增加气体质量流率,都会使得比冲和效率先增后减。单单增加气体质量流率,水流流量减小,推力增加,但是耗气量显著增加。单单增加航速,水的流量增加,推力将先增后减。

关键词：气液两相流解析模型水冲压发动机推进特性

天然气-柴油双燃料船用发动机燃气喷射系统及推进特性研究

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中国造船 2015年第2期56卷 87-94页

作者：黄猛王国仰刘康陆辰王志明山东大学能源与动力工程学院济南250061

对大型双燃料发动机的燃气喷射系统进行了研究。该喷射系统兼具电磁驱动易控制及液压驱动力大的优点,喷射量大且响应性好。将6210ZLDS柴油机改装为双燃料发动机后进行的推进特性试验表明,双燃料运行模式功率随转速的变化曲线与纯柴油运... 详细信息

对大型双燃料发动机的燃气喷射系统进行了研究。该喷射系统兼具电磁驱动易控制及液压驱动力大的优点,喷射量大且响应性好。将6210ZLDS柴油机改装为双燃料发动机后进行的推进特性试验表明,双燃料运行模式功率随转速的变化曲线与纯柴油运行模式几乎无差异。该喷射系统可应用于大功率双燃料船用发动机,并具有良好的适应性。

关键词：柴油/天然气双燃料燃气喷射系统推进特性

相继涡轮增压柴油机推进特性的稳态及瞬态试验研究

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内燃机工程 2011年第6期32卷 68-73页

作者：张哲邓康耀上海交通大学动力机械与工程教育部重点实验室上海200240

对某柴油机采用大小涡轮相继增压系统进行了推进特性的稳态及瞬态试验研究。对柴油机分别采用小涡轮增压器、大涡轮增压器以及大小2台涡轮增压器并联3种增压方案进行推进特性的稳态试验,并对试验结果进行了比较分析,确定了该相继增压系... 详细信息

对某柴油机采用大小涡轮相继增压系统进行了推进特性的稳态及瞬态试验研究。对柴油机分别采用小涡轮增压器、大涡轮增压器以及大小2台涡轮增压器并联3种增压方案进行推进特性的稳态试验,并对试验结果进行了比较分析,确定了该相继增压系统的两个切换工况点分别为40%和80%负荷工况。在各切换工况下进行了阀门不同切换时间的瞬态试验,通过分析切换过程中发动机各性能参数的变化,确定了各阀门的开闭顺序及延迟时间:在40%和80%负荷工况点切换时,阀门VCS滞后阀门VTS开启的最佳时间分别为0.6s和0.4s,阀门VCS滞后阀门VTS关闭的最佳时间均为0.2s。

关键词：内燃机柴油机相继涡轮增压推进特性试验

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某散货船理论螺旋桨推进特性研究

大连海事大学学报 2014年第3期40卷 17-20页

作者：马冉祺黄连忠冯宝辉赵志强大连海事大学轮机工程学院辽宁大连116026

为获得某散货船理论螺旋桨推进特性的数学表达进而建立其船机桨配合模型,选取与目标桨几何相似的日本AU系列五叶螺旋桨为研究对象,运用回归分析法计算得到其推进特性,并对计算结果进行修正,从而得出目标桨推进特性.根据该船试航报告,对... 详细信息

为获得某散货船理论螺旋桨推进特性的数学表达进而建立其船机桨配合模型,选取与目标桨几何相似的日本AU系列五叶螺旋桨为研究对象,运用回归分析法计算得到其推进特性,并对计算结果进行修正,从而得出目标桨推进特性.根据该船试航报告,对所得推进特性进行验证.结果表明,该方法可行,所得推进特性符合实际情况.

关键词：理论螺旋桨推进特性回归分析

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柴油机推进特性试验系统

中国航海 2001年第1期24卷 93-95页

作者：林金表李忠辉郑子武集美大学福建厦门361021

采用模糊控制技术 ,变频调节水力测功器给水量。任意设定推进特性曲线 ,自动进行柴油机推进特性工况试验。试验结果表明实测功率能较好地跟随设定功率 (设定功率随转速而变化 )。

关键词：柴油机水力测功器模糊控制变频调节推进特性船舶

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船用柴油机均值模型建模及仿真研究

应用科技 2024年第1期51卷 105-111页

作者：杨传雷张文乐王贺春王振洪哈尔滨工程大学动力与能源工程学院黑龙江哈尔滨150001 重庆江增船舶重工有限公司重庆404000

柴油机模型的研究是探究柴油机性能、实现虚拟仿真的基础,可缩短仿真计算时间、有效节约柴油机开发成本。本文以RK270柴油机为研究对象,使用GT-POWER软件建立稳态性能仿真模型,在此基础上,采用仿真精度高、计算速度快的平均值法,以C++... 详细信息

柴油机模型的研究是探究柴油机性能、实现虚拟仿真的基础,可缩短仿真计算时间、有效节约柴油机开发成本。本文以RK270柴油机为研究对象,使用GT-POWER软件建立稳态性能仿真模型,在此基础上,采用仿真精度高、计算速度快的平均值法,以C++语言建立柴油机平均值模型,并归纳通用的平均值模型建模标定校核流程;提出二元响应拟合的方法,解决了涡轮增压器特性参数处理困难的问题,并借助数学工具,获得了压气机主要工作区域内拟合精度较高的模型。完成模型开发后,分析了8组工况下的仿真结果,通过误差分析,验证了模型的准确性,丰富完善了柴油机建模理论和方法,可应用于实时控制模型的动态仿真或者实现与船舶动力系统的交互。

关键词：柴油机性能仿真建模 GT-POWER 推进特性平均值模型二元响应拟合压气机

叶轮几何参数对螺旋混流式喷水推进泵推进特性的影响

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叶轮几何参数对螺旋混流式喷水推进泵推进特性的影响

作者：郑昊兰州理工大学

学位级别：硕士

本文基于动量定理在螺旋离心泵和混流泵设计理论支撑下设计出一种新型推进泵—螺旋混流泵。通过改变叶片数、进口安放角和包角等几何参数进行不同叶轮型式的研究,确定推进泵特性及推力特性更优且推力特性变化较为稳定的适合于水下航行... 详细信息

本文基于动量定理在螺旋离心泵和混流泵设计理论支撑下设计出一种新型推进泵—螺旋混流泵。通过改变叶片数、进口安放角和包角等几何参数进行不同叶轮型式的研究,确定推进泵特性及推力特性更优且推力特性变化较为稳定的适合于水下航行器使用的螺旋混流泵叶轮型式。本文具体研究工作和结论如下:通过已有模型数值模拟和推进泵动量定理进行螺旋混流泵水力参数确定,结合泵设计理论进行叶轮水力设计。运用Solidworks进行三维建模并采用ANSYS ICEM CFD前处理软件进行网格划分。通过相似定律进行变转速时相应设计工况点流量确定,基于ANSYS CFX和CFX-POST软件进行泵内流特性定常流动数值模拟和径向力非定常流动数值模拟进行分析。通过艇—泵一体系统与螺旋混流泵外特性对比,得出可近似运用裸泵代替艇—泵一体系统进行研究。改变叶轮叶片数、叶片轮缘进口角和包角进行变转速对应设计工况点的螺旋混流泵特性和推进特性分析,当其他叶轮几何参数保持不变时分别改变叶片数、叶片轮缘进口角和包角时叶片数Z=2、叶片轮缘进口角β=24o、叶片包角为360o分别为对应参数中螺旋混流泵效率相对较优的叶轮几何参数值。在转速为1500r/min所对应设计工况点进行不同叶片数、叶片轮缘进口角和包角在叶片上的载荷分布和叶片工作面速度变化相关叶轮流道的内部流动特性分析。在非定常流动下进行转速为1500r/min所对应设计工况点相关叶轮几何参数的径向力分析。确定叶片数Z=2、叶片轮缘进口角β=24o、叶片包角为330o分别为对应参数中径向力较小的叶轮几何参数值。综合螺旋混流泵外特性、内流特性和径向力的分析,最终确定叶轮相关几何参数叶片数Z=2、叶片轮缘进口角β=24o、叶片包角为330o。并进行变转速对应设计工况下的径向力分析,同时进行了变转速时叶轮叶片所受压力载荷分布情况和叶片工作面速度变化情况,从流体内部流动对叶片做功影响来进行泵特性和径向力分析。

关键词：螺旋混流泵几何参数径向力推进特性数值模拟