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船用螺旋桨升力面理论

小草免费高清在线视频日期:2015-08-04

摘要:升力面法适用于桨叶较厚、弯度较大的螺旋桨,而且可以计算其桨叶表面的压力分布。

 升力面法适用于桨叶较厚、弯度较大的螺旋桨,而且可以计算其桨叶表面的压力分布。其理论设计主要利用定常升力面理论计算方法计算螺旋桨水动力特性。依据网格划分方法,划分桨叶涡网格如下:

http://www.zslongye.com/product/Propeller/51.html

在叶片区,在桨叶拱弧面上共划分MBxNB个四边形涡网格,在每个涡网格的径向和径向边上都进行涡分布,并且在径向边上进行源分布。如图1。
 1.jpg
图1 桨叶拱弧面上的奇点单元和控制点
在径向涡线段上分布源汇,是为了表示叶剖面厚度影响,由于径向环量是处于辐向平面上,根据亥姆霍兹定理,在径向涡线的两端,一定有自由涡线引出来,自由涡线沿着相邻上下径向线延伸到随边,然后在随边后顺着尾涡方向继续向后延伸,自由涡线与径向涡线一起构成一个马蹄形涡。因此,我们可以用叶面径向马蹄形涡分布来代替叶面四边形涡网格分布。这样叶面上就共有MBxNB个马蹄形涡及MBxNB个源汇。如图2。
 2.png
图2 在叶片和尾流中封闭的涡
叶片上下表面总的诱导速度分别为:
上表面(Vmn)+=Vmn+(Vt)+mn+(Vn)+mn
下表面(Vmn)_=Vmn+(Vt)_mn+(Vn)_mn
Vmn为不包括奇点本身的诱导速度
由伯努利方程
P+1/2ρV•V=P1+1/2ρ[VA2+(2πrn)2]
→P=1/2ρ[V2-(VA2+(2πrn)2)]+P1
令VR2= VA2+(2πrn)2
为相对流速度平方。
则P=1/2ρVR2-1/2ρV2+P1
令Cpmn=(P-P1)/(1/2ρVR2)
则有Cpmn=1-(|Vmn|2)/ VR2
故叶片上下表面压力系数是
Cpmn+=1-(|Vmn+|2)/ VR2
Cpmn-=1-(|Vmn-|2)/ VR2
 

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