螺旋桨流固耦合分解

合集下载

复合材料螺旋桨流固耦合数值计算

复合材料螺旋桨流固耦合数值计算

华中科技大学硕士学位论文摘要作为常见的船舶推进装置,螺旋桨具有几何形状简单、安装使用方便、推进效率高等特点。

但随着船舶事业的飞速发展,船舶逐渐向大型化、高速化的特点发展,对船舶螺旋桨性能的要求越来越高。

现阶段的常规材料螺旋桨具有噪声大、不耐腐蚀、使用寿命较短等缺点,因此近年来螺旋桨材料发生了巨大的变化。

由于新型材料的物理性质发生了变化,螺旋桨的流固耦合问题引起了越来越多的关注。

本文主要对DTMB 4119螺旋桨流固耦合问题进行以下方面的研究工作:(1)针对DTMB4119螺旋桨在不同工作工况下,研究流体计算网格量对螺旋桨敞水性能的影响;采用标准k-e、RNG k-e、SST k-w湍流模型,研究分析湍流模型对螺旋桨敞水性能的影响,并与参考文献给出的试验结果进行对比分析,从结果来看采用RNG k-e湍流模型的计算结果与文献误差最小。

(2)采用三种材料属性不同的各向同性材料,对螺旋桨水动力性能与结构响应特性与材料属性之间的关系进行探究。

从仿真结果来看,材料属性对前两种材料螺旋桨影响较小,流体与固体之间的相互影响可以忽略不计;而对玻璃纤维材料螺旋桨的影响较大,纤维材料螺旋桨的敞水性能、流场特性以及桨叶的应力应变、变形都有明显的变化。

(3)计算考虑铺层方式的流固耦合特性。

结果表明,层铺方式对螺旋桨水动力性能影响较小,但对螺旋桨的应力应变影响较大。

关键词:流固耦合,复合材料螺旋桨,水动力性能,结构响应特性,铺层方式华中科技大学硕士学位论文AbstractPropeller, as a common propulsion device, has the characteristics of simple structure, convenient use and high efficiency. But with the rapid development of the shipbuilding industry, the ship develops towards the characteristics of large scale and high speed, which also requires more. At present, the conventional propeller has many disadvantages, such as large noise, no corrosion resistance, short service life and so on, so many new type propellers have emerged. And due to the change of material properties, the fluid - structure interaction of propellers has attracted more and more attention.In this paper, the following two aspects are carried out on the two ways fluid- structure interaction of propeller:(1) For the DTMB4119 propeller under different working conditions, using the standard k-e, RNG k-e and SST K-W turbulence model, the open water performance of the propeller is calculated by numerical simulation. The results are compared with the experimental results given in the reference literature. The results show that the error between the RNG k-e turbulence model and the literature are minimum.(2) Three isotropic materials of alloy steel, nickel aluminum bronze and glass fiber are used to investigate the relationship between the hydrodynamic performance of a propeller, the response characteristic of the structure and the properties of the material. From the simulation results, the material properties have little influence on the first two kinds of material propellers, and the interaction between the fluid and the solid can be ignored, but the effect on the propeller of glass fiber material is larger. The open water performance, the flow field characteristics and the stress strain and deformation of the blade have obvious changes.(3), Calculating and comparing the fluid solid coupling characteristics of Considering the effect of composite stacking mode on composite propeller. The results show that the stacking mode method has little effect on the hydrodynamic performance of propeller, but it has great influence on the stress and strain of propeller.Key words:FSI, composite propeller, open water performance, structure response stacking mode华中科技大学硕士学位论文目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论1.1课题研究背景及意义 (1)1.2复合材料螺旋桨的应用与研究现状 (2)1.3论文主要研究内容 (7)2 数值计算基本理论2.1引言 (8)2.2计算流体力学基本原理 (8)2.3结构计算相关理论 (11)2.5本章小结 (15)3 螺旋桨水动力性能数值方法3.1引言 (16)3.2螺旋桨水动力计算 (16)3.3网格独立性验证 (21)3.4湍流模型的选取 (24)3.5螺旋桨敞水性能分析与验证 (26)3.6本章小结 (27)华中科技大学硕士学位论文4 螺旋桨流固耦合特性模拟与分析4.1引言 (28)4.2螺旋桨结构计算方法 (28)4.3螺旋桨流固耦合计算 (29)4.4本章小结 (38)5 复合材料螺旋桨流固耦合计算5.1引言 (39)5.2基于ACP复合材料分层有限元模型 (39)5.3复合材料螺旋桨流固耦合结果分析 (43)5.4本章小结 (45)6 结论与展望6.1结论 (46)6.2展望 (47)致谢 (48)参考文献 (50)华中科技大学硕士学位论文1 绪论1.1课题研究背景及意义进入新世纪后,随着全球经济的飞速发展,越来越频繁的贸易往来使得全球交通运输业发生了巨大变化。

复合材料螺旋桨双向流固耦合计算

复合材料螺旋桨双向流固耦合计算

复合材料螺旋桨双向流固耦合计算杨光;熊鹰;黄政【摘要】为研究复合材料对螺旋桨水动力性能和结构特性的影响,在Workbench 平台上,采用基于粘性流理论的计算流体力学方法与有限元软件实现流体载荷与结构变形的双向耦合传递.以DTMB4381为研究对象,首先考虑镍铝青铜(NAB)螺旋桨的微小变形,采用双向流固耦合方法计算不同进速系数下的水动力性能,并与敞水试验值进行对比,误差较小,验证了双向流固耦合方法的准确性.然后将复合材料考虑为各向同性,对玻璃纤维材料螺旋桨进行双向流固耦合求解,得到复合材料螺旋桨在不同进速系数下的水动力性能及结构特性,并将流体和结构计算结果与传统的金属螺旋桨比较分析,总结材料对螺旋桨性能的影响.双向流固耦合方法为今后各向异性复合材料螺旋桨的深入研究打下基础.【期刊名称】《舰船科学技术》【年(卷),期】2015(037)010【总页数】5页(P16-20)【关键词】双向流固耦合;复合材料;螺旋桨;敞水性能【作者】杨光;熊鹰;黄政【作者单位】海军工程大学舰船工程系,湖北武汉430033;海军工程大学舰船工程系,湖北武汉430033;海军工程大学舰船工程系,湖北武汉430033【正文语种】中文【中图分类】U661.40 引言复合材料从问世以来就备受关注,最初被应用于航空航天领域,当今在船舶领域也得到了重视,并逐渐开始将复合材料应用于螺旋桨上。

因其较轻的比重、超强的耐腐蚀性、良好的非磁性能、独特的弯扭耦合特性和优异的阻尼性能,使得复合材料螺旋桨较传统金属材料螺旋桨在性能方面体现出诸多优势[1]。

传统的金属螺旋桨在进行水动力计算时,并不考虑变形,视为刚性体,但复合材料螺旋桨在水中运转时,会产生较大变形,这与金属材料螺旋桨有很大不同,因此对复合材料螺旋桨进行设计和性能预报时,要考虑流场作用下桨叶的变形和桨叶的变形对周围流场的相互影响。

Lin等[2-3]采用涡格法 (VLM)结合有限元方法对复合材料螺旋桨进行水弹性分析,但并未考虑流体与结构相互作用的影响;Young[4]采用边界元法结合有限元法对复合材料螺旋桨进行流固耦合计算;海军工程大学孙海涛[5-6]采用低阶面元法结合有限元法建立了考虑流体结构相互作用的迭代求解算法;张帅[7]采用弱耦合的方法对某系列螺旋桨进行流固耦合运算。

复合材料螺旋桨流固耦合分析方法的发展和研究现状

复合材料螺旋桨流固耦合分析方法的发展和研究现状

复合材料螺旋桨流固耦合分析方法的发展和研究现状张旭婷;洪毅;袁凤;矫维成;刘文博;王荣国【期刊名称】《玻璃钢/复合材料》【年(卷),期】2016(000)006【摘要】复合材料螺旋桨性能研究的重要方法之一是流固耦合分析方法,求解流固耦合方程能够获得复合材料螺旋桨的水动力性能与结构响应.通过对国内外复合材料螺旋桨流固耦合分析方法的总结和归纳,分别介绍了主流的流固耦合分析方法——VLM/FEM流固耦合方法、BEM/FEM流固耦合方法和CFD/FEM流固耦合方法,同时对其研究内容和发展现状进行了简单阐述,展望了未来复合材料螺旋桨流固耦合分析方法研究趋势,为进一步研究复合材料螺旋桨流固耦合方法提供了参考.【总页数】4页(P84-87)【作者】张旭婷;洪毅;袁凤;矫维成;刘文博;王荣国【作者单位】哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所,哈尔滨 150080;哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所,哈尔滨 150080;哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所,哈尔滨 150080;哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所,哈尔滨 150080;哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所,哈尔滨 150080;哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所,哈尔滨 150080【正文语种】中文【中图分类】TB332【相关文献】1.复合材料螺旋桨流固耦合分析方法研究 [J], 曾志波;姚志崇;王玮波;刘润闻;韩用波;洪方文2.复合材料螺旋桨双向流固耦合计算 [J], 杨光;熊鹰;黄政3.考虑铺层的复合材料螺旋桨流固耦合计算及验证 [J], 陈悦;朱锡;周振龙4.基于ANSYS ACP的复合材料螺旋桨流固耦合计算方法 [J], 黄政;熊鹰;杨光5.复合材料螺旋桨流固耦合振动噪声研究综述 [J], 黄政; 熊鹰; 鲁利因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

基于流固耦合的船舶轴-桨耦合振动特性分析

基于流固耦合的船舶轴-桨耦合振动特性分析

基于流固耦合的船舶轴-桨耦合振动特性分析李小军1,朱汉华1,熊 维2,吴继东2(1. 武汉理工大学 能源与动力工程学院,湖北 武汉 430063;2. 武昌船舶重工集团有限公司,湖北 武汉 430060)摘要: 以研究螺旋桨水动力和离心力对船舶轴-桨组合振动特性的影响为本文的研究目的,基于W o r k-bench平台,采用流固耦合有限元分析方法,进行船舶轴-桨组合模态分析。

在CFX中计算螺旋桨敞水性能,并在Ansys中将螺旋桨叶面水压力和离心力作为预应力分析轴桨组合振动的固有频率和振型,比较轴系、螺旋桨单独模型和轴-桨组合模型在固有频率上的区别。

计算结果表明,轴桨组合的固有频率远远低于轴系和螺旋桨独立模型的固有频率;轴-桨旋转产生的离心力对其固有频率影响不大;螺旋桨在流场中产生的水压力略微提高纵向振动固有频率,但影响很小,在实际应用中可以忽略。

关键词:流固耦合;螺旋桨;轴系;Ansys;模态分析中图分类号:U664.21 文献标识码:A文章编号: 1672 – 7649(2017)07 – 0019 – 05 doi:10.3404/j.issn.1672 – 7649.2017.07.004Coupled vibration characteristic analysis of shaft-propeller system of ship basedon fluid structure interactionLI Xiao-jun1, ZHU Han-hua1, XIONG Wei2, WU Ji-dong2(1. School of Energy and Power Engineering, Wuhan University of Technology, Wuhan 430063, China;2. Wuchang Shipbuilding Industry Group Company Limited, Wuhan 430060, China)Abstract: In order to explore the effect of propeller hydrodynamics and centrifugal force on coupled vibration charac-teristic of shaft-propeller system, taking Workbench as a tool, modal analysis of shaft-propeller system of ship was com-pleted with the fluid-structure interaction method. The open water performance of propeller was calculated in CFX, the natur-al frequency and mode shape of shaft-propeller system were analyzed in Ansys taking propeller water pressure and centrifu-gal force as pre-stress, and the difference of natural frequency of the single model of the shaft, the single model of the pro-peller and the combination model of shaft-propeller was analyzed. The results show that, the natural frequency of the shaft-propeller system is much lower than the natural frequency of the single model of the shaft and the single model of the pro-peller; the centrifugal force generated by the rotation of the shaft-propeller system has little effect on the natural frequency; the pre-stress produced by the propeller in the flow field increases the natural frequency of the longitudinal vibration slightly, but the influence is small, which can be ignored in the practical application.Key words: fluid-structure interaction (FSI);propeller;shaft;Ansys;modal analysis0 引 言船舶螺旋桨和轴系在实际工作时,流场中不均匀载荷会影响桨叶表面压力分布和桨叶振动特性;同时流场中的载荷会通过螺旋桨叶面传递给轴系,引起轴系应力、应变以及振动特性的变化,因此研究轴-桨组合的流固耦合振动特性对探索船舶尾部振动和噪声的产生原因非常有意义。

复合材料螺旋桨流固耦合分析方法研究

复合材料螺旋桨流固耦合分析方法研究

复合材料螺旋桨流固耦合分析方法研究曾志波;姚志崇;王玮波;刘润闻;韩用波;洪方文【摘要】An investigation on the analysis method of FSI for composite propellers based on Panel Method (PM) and Finite Element Method (FEM) was carried out, in which finite element model of composite propeller and the transfer of load and deformation between PM and FEM were especially focused on. A FSI analysis technique was integrated, the convergence was tested. Composite propeller 5474 was analyzed by the technique and the results agree well with the literature, and the technique can become a necessary tool to explore performances of composite propelles%文章基于面元法和有限元法,开展了复合材料螺旋桨流固耦合数值方法研究,着重探讨了复合材料桨叶有限元建模以及水动力外载荷与结构变形位移的流同耦合交界面数据传递问题,最终集成为一项复合材料螺旋桨流固耦合分析技术,测试了其收敛性.该技术针对5474复合材料螺旋桨的分析结果与文献结果吻合良好,为复合材料螺旋桨性能分析提供了必要的工具.【期刊名称】《船舶力学》【年(卷),期】2012(016)005【总页数】7页(P477-483)【关键词】复合材料螺旋桨;流固耦合;外载荷;变形【作者】曾志波;姚志崇;王玮波;刘润闻;韩用波;洪方文【作者单位】中国船舶科学研究中心,江苏无锡214082;中国船舶科学研究中心,江苏无锡214082;中国船舶科学研究中心,江苏无锡214082;中国船舶科学研究中心,江苏无锡214082;中国船舶科学研究中心,江苏无锡214082;中国船舶科学研究中心,江苏无锡214082【正文语种】中文【中图分类】U661.311 引言先进复合材料于20世纪60年代问世。

弹性螺旋桨-轴双向流固耦合计算

弹性螺旋桨-轴双向流固耦合计算

DOI:10.19423/ki.31-1561/u.2022.03.058弹性螺旋桨-轴双向流固耦合计算李小军1 沈 杰1 刘寒秋2(1. 中国船舶及海洋工程设计研究院 上海 200011; 2. 浙江大学 海洋学院 舟山 316000)[摘 要]为研究船舶螺旋桨的弹性效应对水动力性能和结构特性的影响,建立螺旋桨和轴系的三维模型,以镍铝青铜合金和玻璃纤维2种材质作为“刚性桨”和“弹性桨”的代表,在均匀流场中将2种材料的螺旋桨进行双向流固耦合计算,对比分析了其脉动压力、桨叶压力分布、推进性能等水动力性能,以及桨叶变形和最大等效应力等结构性能。

结果表明:桨叶的弹性效应增大流场脉动压力,使桨叶压力分布更加均匀,降低推力和扭矩,但不同进速下的推进效率变化不一;同时,桨叶弹性效应增大桨叶的形变,降低其最大等效应力,可为大型船舶尤其是采用长轴系、大侧斜桨的舰船以及水下航行器的螺旋桨性能计算和船尾部减振降噪设计提供借鉴。

[关键词]弹性桨-轴;双向流固耦合;水动力性能;脉动压力[中图分类号]U661.33+6 [文献标志码]A [文章编号]1001-9855(2022)03-0058-09Two-Way Fluid Structure Interaction Calculation of Elastic Propeller-ShaftLI Xiaojun1 SHEN Jie1 LIU Hanqiu2(1. Marine Design & Research Institute of China, Shanghai 2000011, China;2. Ocean College, Zhejiang University, Zhoushan 316000, China)Abstract: A three-dimensional model of propeller and shafting has been established to study the influence of the elastic effect of the marine propeller on the hydrodynamic performance and structural characteristics. Taking two materials of nickel aluminum bronze alloy and glass fiber as the representatives of “rigid propeller” and “elastic propeller”, respectively, the two-way fluid structure interaction (FSI) of the propellers of these two materials is calculated in a uniform flow field. The hydrodynamics characteristics such as the fluctuation pressure, blade pressure distribution and propulsion performance, and the structural characteristics such as the blade deformation and maximum equivalent stress are compared and analyzed. The results show that the elastic effect of the blade increases the fluctuation pressure in the flow field, resulting in more uniform pressure distribution of the blade and reduction of the thrust and torque, but the propulsion efficiency varies at different advance speeds. At the same time, the elastic effect of the blade increases the blade deformation and reduces the maximum equivalent stress. This study can provide references for the propeller performance calculation and the vibration and noise reduction design of the stern for larger ships, especially for ships with long shafting and large skew propellers and underwater vehicles.Keywords:elastic propeller-shaft; two-way fluid structure interaction; hydrodynamic performance; fluctuation pressure收稿日期:2021-12-01;修回日期:2021-12-22作者简介:李小军(1994-),男,硕士,助理工程师。

非均匀伴流中复合材料螺旋桨非定常空化流固耦合研究

非均匀伴流中复合材料螺旋桨非定常空化流固耦合研究

非均匀伴流中复合材料螺旋桨非定常空化流固耦合研究
张晶;张晨星;王惠;梁欣欣;吴钦
【期刊名称】《船舶力学》
【年(卷),期】2024(28)3
【摘要】复合材料可改善螺旋桨空化性能及振动特性,在先进海洋推进装备领域备受关注。

本文基于URANS计算复合材料螺旋桨外流场,应用FEM求解桨叶结构动态响应,并将水动力载荷及结构变形实时双向传递,建立复合材料螺旋桨非定常空化流固耦合数值计算方法。

精细地模拟了桨叶经过高伴流区过程中叶梢空泡的演化;叶梢最大变形量随着叶梢空泡的初生、发展而逐渐增大,在梢涡空泡形成阶段达到最大值,然后随着空泡的溃灭而减小;揭示了复合材料的应用使螺旋桨推进效率得以提高、叶梢空化得以抑制的机理,即复合材料螺旋桨在空化水动力载荷作用下产生弯扭耦合变形,自适应地调整攻角以抑制空泡发展;对比了典型空化工况下复合材料与刚性金属螺旋桨空化水动力性能的区别;与刚性金属桨相比,复合材料螺旋桨的压力脉动峰值缓和,对非均匀伴流场的适应性更好。

【总页数】13页(P341-353)
【作者】张晶;张晨星;王惠;梁欣欣;吴钦
【作者单位】北京宇航系统工程研究所;北京理工大学机械与车辆学院
【正文语种】中文
【中图分类】U664.33
【相关文献】
1.不均匀进流场下螺旋桨非定常力的数值模拟
2.舰船螺旋桨非定常粘性流场与空化数值预报
3.螺旋桨在均匀流场中的非定常水动力数值模拟
4.船体黏性非均匀伴流场中螺旋桨非定常水动力性能预报研究
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

螺旋桨和水翼流固耦合机理与计算方法研究

螺旋桨和水翼流固耦合机理与计算方法研究

螺旋桨和水翼作为航行器的重要部件,在航行过程中扮演着至关重要的角色。

螺旋桨是转动推进器,主要负责船舶或飞机的推进作用,而水翼则是支撑器,能够提供额外的升力和稳定性。

由于二者在航行过程中需要与水或气流进行耦合运动,因此对于其流固耦合机理和计算方法的研究显得尤为重要。

1. 螺旋桨和水翼的流固耦合机理螺旋桨和水翼的流固耦合机理主要涉及了流体力学和结构力学两个层面。

在流体力学方面,螺旋桨和水翼在水或空气中运动时,会受到流体的阻力和压力,同时也会对流体产生影响,这种相互作用就构成了流固耦合。

在结构力学方面,螺旋桨和水翼的形状、材料等因素将直接影响其在流体中的运动特性,因此需要考虑结构与流体的相互作用。

2. 流固耦合的数学建模为了深入研究螺旋桨和水翼的流固耦合机理,需要建立相应的数学模型。

在这个过程中,需要考虑流体的运动方程和结构的力学方程,同时还要充分考虑二者之间的相互作用。

对于螺旋桨来说,需要考虑其在水或空气中的推进功率和受到的阻力等因素;对于水翼来说,需要考虑其在水或空气中产生的升力和阻力等因素。

通过建立数学模型,可以对螺旋桨和水翼的运动规律进行准确地描述和预测。

3. 流固耦合的计算方法针对螺旋桨和水翼的流固耦合问题,需要开发相应的计算方法。

在过去的研究中,人们已经提出了各种各样的计算方法,其中既包括基于数值模拟的计算方法,也包括基于试验的计算方法。

数值模拟方法可以通过计算流体和结构的相互作用来预测螺旋桨和水翼的运动轨迹和性能,而基于试验的计算方法则可以通过实际的船舶或飞机模型进行测试和验证。

4. 研究现状与发展趋势目前,螺旋桨和水翼的流固耦合机理和计算方法研究已经取得了一些进展,但仍然存在诸多挑战。

流固耦合问题本身具有复杂的非线性和多物理场耦合特性,因此需要开发更加精确和高效的数值模拟方法。

另对于螺旋桨和水翼的结构设计和优化也需要更加深入的研究,以提高其性能和效率。

未来,随着计算机技术和数值模拟方法的不断发展,相信对于螺旋桨和水翼的流固耦合机理和计算方法研究将会取得更加显著的成果。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

Part 4
流固耦合分析案例
厂 房 四 季 暖 通 分 析
排风扇受力分析
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ形剧场通风设计和分析
黄蜂飞机气动模拟研究
本文研究对象
以VP1304桨作为研究对象,螺旋桨主要几何参
数如下表所示:
直径(m) 桨叶数 盘面比 倾斜角(度) 毂径比
0.25
5
0.799
18.837
0.3
流固耦合相关软件-CFD
CFD系列软件包含三个子软件:CFD-GEOM、CFD-ACE +、CFD-VIEW。 1)CFD-GEOM为CFD软件中的前处理软件,运用该软 件,可以进行物理模型的建立,网格的划分。
2)CFE-ACE+软件是求解软件,主要进行模块的选 择,边界条件的确定,以及求解控制变量的设定等,然 后通过其内部迭代求解控制方程输出计算结果文件。 3)CFD-VIEW主要对求解后的输出文件进行可视化 分析,得到物理场的相关物理量及参数。
意大利黑鲨鱼雷碳纤维螺旋桨
美国 MK54 鱼雷螺旋桨
流固耦合原理
Part 1
基本概念
在力学领域中渗流场与应力场的耦合作用,
又被称之为“流一固耦合作用”。 它研究变形固体在流场作用下的各种行为以 及固体位形对流场影响这二者的相互作用
Part 2
流固耦合控制方程
在流固耦合交界面处应满足流体与固体应力 (τ)、位移(d )、热流量(q)、温度(T )等变量 的相等或守恒,即满足如下4个方程:
复合材料螺旋桨流固耦合
张胜
研究目的及意义
◎ 常规材料螺旋桨的困扰:噪声、腐蚀、疲劳寿命等
◎ 复合材料的优异性能:易成型、易维修、轻质、比
强度大、比刚度高、良好阻尼性能
◎ 由于材料性质的变化,螺旋桨的流固耦合已成为必
须考虑的问题之一
复合材料螺旋桨的应用
德国 206A 潜艇复合材料螺旋桨
德国 212A 潜艇复合材料螺旋桨
本文思路
选择三种不同的材料进行研究,利用CF D系列软件对其流固耦合,比较分析受力变 形。材料属性如下表所示:
材料模型 A B C
3 kg / m 密度( ) 杨氏模量(pa)
7400 2100 1800
1.24E11 2E10 3.53E9
泊松比 0.33 0.18 0.14
材料A为螺旋桨常用材料镍铝青铜;材料B为玻璃纤维,材 料C为树脂纤维
建模和网格划分
利用CFD软件中的前处理软件CFD-GEOM,进行物 理模型的建立,网格的划分。
螺旋桨流固耦合结果分析
桨叶最大变形数值结果
当 n = 900 r/ min和 J = 0.482时,桨叶变形云图
结论
材料属性是影响螺旋桨流固耦合特性的关键性因 素之一,流固耦合对镍铝青铜螺旋桨性能的影响较小, 但对纤维材料螺旋桨的影响不可忽视。 这表明,对纤维材料螺旋桨考虑其流固耦合的影 响有重要工程意义。
Part 3 流固耦合解法
1)直接耦合式解法
通过把流体和固体的控制方程耦合到同一个方程 矩阵中进行求解,即在同一求解器中同时求解流体和固 体的控制方程。
k A X k表示迭代时间步, ff 、 f 和 Bf 分别表示流场的系
统矩阵、未知参数和外部作用力。
2)分离解法
按设定顺序在同一求解器或者不同的求解器中分别 求解流体控制方程和固体控制方程,通过流体和固体的 交界面(FS Interface)把流体域和固体域的计算结果互 相交换传递。待达到收敛标准,进行下一时刻的计算, 依次求得最终结果。
THE END
相关文档
最新文档