复合材料螺旋桨非定常流固耦合特性数值分析

作者：李子如; 李广辉; 何朋朋; 贺伟^*

来源：华中科技大学学报(自然科学版)科技大学, 2019, 47(09): 7-13.

DOI：10.13245/j.hust.190902

• 复合材料螺旋桨
• 雷诺平均纳维-斯托克斯方法
• 有限元方法
• 流固耦合
• 非均匀流场
• 结构响应

针对船用复合材料螺旋桨在非均匀流中的水弹性问题,采用雷诺平均纳维-斯托克斯方法(RANS)和有限元方法(FEM)分别求解螺旋桨流场和结构场,并结合滑移网格和动网格技术,建立了船用复合材料螺旋桨双向瞬态流固耦合计算方法.以DTMB4381桨为对象,采用ANSYS ACP构建复合材料桨有限元模型,计算了正交各向异性碳纤维复合材料(CFP)桨在均匀流场和非均匀流场中的水动力性能和结构响应.研究表明:CFP桨的流固耦合效应较小,在均匀流中具有与刚性桨基本相当的水动力性能;CFP桨在非均匀流中桨叶结构响应(位移、速度和加速度)在高伴流区域、叶梢和导边区域较大,变化也更为剧烈.

• 单位
  武汉理工大学