导管螺旋桨空泡性能系列试验研究

作者对D系列导管螺旋桨进行了均匀流场的空泡筒试验,共进行了两种盘面比的四叶D系列螺旋桨(A_E/A_O=0.7,1.0)与两种厚度比的导管BD15及BD12(t/L=0.15,0.12)相配合的试验研究。试验发现,导管螺旋桨的空泡性能有着与常规桨不尽相同的规律,对给定的空泡数σ_v,分别存在第一阶段空泡与第二阶段空泡的临界总推力负载系数(C_(ThT))的最大值。作者用各种导管螺旋桨的筒壁效应修正方法进行了计算分析,并建议可采用等C_(Th)法修正。本文例举了上述导管螺旋桨系列试验结果的部分回归系数、空泡性征曲线、权衡设计图谱及空泡限界线。     

计算兴波阻力Dawson方法的数值改进及实用化发展

本文对Dawson方法在数值计算方法上作了改进,将Dawson采用的自由面源强和物面源强联立求解改进为分别求物面上的源强和自由面上源强,两者反复迭代,满足各自的边界条件,从而节约了计算时间和内存,使程序能在实际工程中应用。 本文为使程序实用化,还在初始数据准备和计算结果后处理方面作了努力。编制的若干绘图程序,能迅速而准确地绘制波型(二维、三维)、阻力、压力分布、升沉、纵倾等曲线,为计算机辅助船舶设计作了必要的基础工作,并能为试验数据处理和其它领域服务。 用本文数值改进后的Dawson方法计算了Wigley数学船型和Series 60船型,与试验数据、Dawson、Gadd等人和Mori等人的计算结果相比较,表明作者所作的改进是有意义的。     

计算流体力学的可视化系统

为了便于计算机流体动力学的数值结果真实再现三维流动现象，本文开发了全新的集成的人面对活式可视化系统。本可视化系统由数据库、数据处理子系统和用户界面等组成。数据库存放计算流体动力学的计算结果和有关物理问题描述；数据处理了系统对数据进行加工处理，它由快速的占差别搜索算法、等参数映射的三元八点插值算法，变步长的Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ质点跟踪算法、等值线搜索算法和三维立体消隐显示技术等组成，能形成速度矢量     

设计回转体后导管螺旋桨的一个新方法

本文将早期提出的理想流体中敞水条件下“设计”理想螺旋桨的流函数方法推广到实际流体中深潜回转体后适伴流最佳导管螺旋桨的设计。基于Schmiechen的船体/螺旋桨相互作用的理论导出了最佳推进条件。随之将螺旋桨设想为泵,在初步设计过程中求得桨的主要参数。为确定转子和定子的进口和出口处的速度和静压分布,概述了必要的流场计算方法。基于求得的速度和压力分布,通过积分可求得总推力和转子推力,并在尔后的设计阶段设计转子和定子的叶片。文中给出了数值例子以及广泛变化参数的结果。     

三维组合体消隐算法和显示技术

本文着重讨论三维几何造型系统中最关键的技术:三维组合体消隐算法和显示技术。本造型系统可将一群以离散数据或参数表达的物体,经过投影变换,消除隐线和隐面,求出物体与物体之间的相交线,形成一真实的三维组合形体。通过对泵喷桨和船舶兴波等复杂组合体的几何造型示例表明本系统具有良好的通用性和实用性,能在PC机上实现大型昂贵CAD工作站的几何造型功能。     

螺旋桨设计图谱的数学表达

本文用多元多项式回归分析方法给出了螺旋桨设计图谱(B_p~(1/2)～δ图谱)的一种精度较高的数学表达形式。所得的回归表达式适用于电子计算机进行螺旋桨图谱设计。文中给出了目前常用的 B 系列和 AU 系列的敞水性征曲线和 B_p~(1/2)～δ图谱的多项式表达式的数值结果。     

导管螺旋桨系列空泡筒试验数据的回归分析处理方法

本文对如何应用回归分析方法以处理导管螺旋桨系列的空泡简试验数据进行了探讨。寻找第二阶段空泡现象起始点的确切位置,以及如何处理第二阶段与第一阶段空泡性征曲线之间的衔接问题是本方法的核心。应用本文方法以及所编制的计算机程序已经处理了一些导管螺旋桨系列的空泡筒试验数据。本文的方法同样也适用于无导管螺旋桨系列的空泡筒试验数据。     

PIV与BEM相结合的流场研究法

本文介绍一种PIV与BEM相结合的流场研究方法，PIV（Particle Image Velocimetry)是一种现代流场测试技术，BEM（Boundary Element Method)是一种流行的CFD方法，所谓PIV和BEM相结合的方法，是利用流域内PIV测量的结果和BEM法的反过程估计出边界上洲际流场相关量的值，进而估计出流域内其它点的速度值，这种方法可以很好地修正PIV的测量结果，减小它们的误差，同时还可以对测量失效区域的流场进行估计，增加流场信息，在文中它被应用到楔形体入水的PIV测量后处理中，取得了很好的效果。     

二维PIV测速方向二义性的数值解决方法

PIV是近二十年发展起来的一种瞬时、全场的现代流场测试手段,已经在各行各业的流场测量中被广泛应用.对于早期发展的使用自相相关算法的PIV系统,由于其先天的不足,在速度方向上存在180°不确定性.本文提出了一种基于连续性方程解决二维流动PIV测速方向二义性的方法,并使用模拟流场对它进行了检验,同时分析了在实际测量中应用的可行性,分析得出在测量误差小于10%时,本方法是可行的.这为那些存在速度方向二义性问题的PIV系统,在进行二维测量时,解决二义性困难提供了一种经济有效的手段.