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轂帽鰭節(jié)能原理的CFD分析

許璐榮; 萬德成 上海交通大學(xué)船舶海洋與建筑工程學(xué)院海洋工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室高新船舶與深海開發(fā)裝備協(xié)同創(chuàng)新中心; 上海200240

摘要：隨著綠色船舶理念的逐漸興起,船舶水動(dòng)力節(jié)能技術(shù)日益成為研究的熱點(diǎn)。轂帽鰭是一種用于提升船舶螺旋槳推進(jìn)效率的水動(dòng)力節(jié)能裝置,能夠打散螺旋槳的轂渦,消除螺旋槳轂帽后端的低壓區(qū),是一種通過回收螺旋槳葉根部旋轉(zhuǎn)尾流的能量從而達(dá)到節(jié)能目的的節(jié)能裝置,因其具有良好的節(jié)能收益、成本低和施工方便等優(yōu)點(diǎn)而受到了廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)上,主要采用模型試驗(yàn)的方法進(jìn)行研究,但有著成本高、周期長等不足。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算流體力學(xué)（CFD）越來越多地應(yīng)用于節(jié)能裝置的研究上。該文使用CFD開源的代碼工具OpenFOAM對轂帽鰭的水動(dòng)力性能進(jìn)行了預(yù)報(bào),計(jì)算中采用滑移網(wǎng)格技術(shù)進(jìn)行流場的計(jì)算。通過對比有無轂帽鰭的兩種情形下螺旋槳敞水特性,發(fā)現(xiàn)轂帽鰭能夠有效地改善螺旋槳后尾流場,從而提升螺旋槳的推力,降低螺旋槳的扭矩,起到了明顯的節(jié)能作用。

注: 保護(hù)知識產(chǎn)權(quán),如需閱讀全文請聯(lián)系水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展A輯雜志社

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