舵および付加物の推進性能推定法に関する研究

舵及附体推进性能估算方法研究

• 批准号: 06750949
• 负责人: 鈴木 博善
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750949/
• 关键词: ナビエ-ストークス方程式; 数値シミュレーション; 体積力分布法; プロペラ舵干渉

本研究は、プロペラの影響をナビエ-ストークス方程式の数値計算プログラムに埋め込まれた体積力を用いることにより表現することで、舵とプロペラ後流の干渉流場をシュミレートしたものである。舵形状は、スパン方向に無限長さではあったが、一般的な翼型(NACA0010)を用いシミュレーションを行った。さらにこの舵に舵角を5度と10度の二種類を与えることにより、舵角が0度の時と比較計算を行った。今回の計算は、レイノルズ数1000での層流計算であったが、同時に行った時間平均流の流場計測結果とは、翼による境界部の影響部を除き定性的、定量的に良い一致を見た。今回開発した計算法は、本質的にナビエ-ストークス方程式の数値解法を用いるため、舵上の圧力分布、剪断応力分布を簡単に求めることができるが、計算結果を検討すると、レイノルズ数1000の層流状態においては、舵にはどの舵角の場合においても推力が働いておらず、舵は抵抗体であることがわかった。以上の結果により、乱流モデルを導入することにより舵に働く力を定量的に評価することが可能であると思われるので、舵に付加物をとりつけた場合の推進性能評価法として期待できる。

本研究通过使用纳维-斯托克斯方程嵌入数值计算程序中的体积力来表达螺旋桨的影响，从而模拟舵和螺旋桨尾流之间的干扰流场。尽管舵形状在翼展方向上具有无限长度，但仍使用一般翼型形状（NACA0010）进行模拟。此外，我们给该舵设置了5度和10度两种舵角，并与0度舵角进行了比较计算。该计算是雷诺数为1000的层流计算，但除了我看到的受叶片影响的区域外，与同时进行的时间平均流的流场测量结果有很好的定性和定量一致性。它。此次开发的计算方法实质上采用了纳维-斯托克斯方程的数值解，因此可以很容易地确定舵上的压力分布和剪应力分布。在流动状态下，在任何舵角下都没有推力作用在舵上。 ，表明舵是一个电阻。基于上述结果，通过引入湍流模型似乎可以定量评估作用在舵上的力，因此有望用作评估舵上附有附件时的推进性能的方法。

项目成果

鈴木博善,市川雅彦,戸田保幸,鈴木敏夫: "プロペラ後流と舵の干渉流場の数値計算" 関西造船協会誌. 224.

Hiroyoshi Suzuki、Masahiko Ichikawa、Yasuyuki Toda、Toshio Suzuki：“螺旋桨尾流与舵之间的干扰流场的数值计算”关西造船协会杂志224。