导管桨敞水性征数值计算开题报告

 2024-06-28 17:02:25

1. 本选题研究的目的及意义

导管桨作为一种高效的推进装置,在船舶推进领域,尤其在拖船、推船、不排水型高速艇等领域得到了广泛应用。

相较于传统的螺旋桨,导管桨具有更高的推进效率、更好的抗空化性能以及较小的振动和噪声,这些优点使其在现代船舶设计中越来越受到重视。

为了更好地设计和应用导管桨,深入研究其水动力性能至关重要。

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2. 本选题国内外研究状况综述

导管桨作为一种特殊的螺旋桨形式,其水动力性能一直是船舶领域研究的热点之一。

近年来,随着计算流体力学(cfd)技术的快速发展,数值模拟方法逐渐成为研究导管桨水动力性能的重要手段。

1. 国内研究现状

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3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究将利用计算流体力学(cfd)软件对导管桨的敞水性能进行数值计算,分析导管桨的推力、扭矩、效率等水动力性能参数的变化规律,并探究不同设计参数对导管桨性能的影响。

1. 主要内容

1.导管桨几何模型建立:根据实际导管桨的尺寸和形状参数,利用建模软件建立导管桨的三维几何模型。

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4. 研究的方法与步骤

本研究将采用数值模拟的方法,利用计算流体力学(cfd)软件对导管桨的敞水性能进行研究。

具体步骤如下:
1.导管桨几何模型建立:根据目标导管桨的实际尺寸和参数,利用三维建模软件(如solidworks、catia等)建立精确的导管桨三维几何模型。

2.计算域创建与网格划分:确定计算域的大小和形状,确保计算域足够大,以消除边界效应对计算结果的影响。

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5. 研究的创新点

本研究拟将在以下几个方面进行创新:
1.精细化数值模拟:采用高精度数值方法和精细的网格划分策略,对导管桨周围的复杂流场进行精细化模拟,以期获得更准确的性能预测结果。

2.多目标优化设计:结合优化算法(如遗传算法、粒子群算法等),对导管桨进行多目标优化设计,例如,同时考虑推进效率、抗空化性能和噪声水平等目标,寻求性能更优的导管桨设计方案。

3.非定常流动分析:采用非定常数值模拟方法,研究导管桨在非定常工况下的水动力性能,例如,考虑船舶摇荡、波浪等因素的影响,更真实地模拟导管桨的实际工作环境。

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6. 计划与进度安排

第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲

第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文

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7. 参考文献(20个中文5个英文)

1.孙龙,王硕,黄胜,等.基于star-ccm 的导管桨敞水性能预报[j].船舶力学,2021,25(01):18-28.

2.唐登勇,李鑫,李强.基于cfd的导管桨水动力性能研究[j].船舶工程,2021,43(s1):169-174.

3.吴昊,王超,王健,等.基于openfoam的导管桨敞水性能数值计算[j].船海工程,2020,49(05):7-11.

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