船舶的推进装置主要由螺旋桨承担,它的效率即便是百分之几的改进都对大幅度降低二氧化碳排出,提高燃油经济性产生莫大的影响。开发高效螺旋桨需要在开发阶段进行高精度的性能预测,本研究中通过与实验结果的比较[1],对CFD仿真的有效性进行了验证。
[1] Fujiyama et al., Turbomachinery, 40th volume, pp.212-217, 2012 (in Japanese)
使用能够考虑边界层从层流过度到湍流的LKE k-kL-ω 湍流模型[2]。
[2] Walters, D.K., et. al., ASME J. of Fluids Engineering, 130, 121401, 2008
[3] Coupland, J., ERCOFTAC Special Interest Group on Laminar to Turbulent Transition and Retransition, 1990
螺旋桨翼面流动
小结
利用MSC Cradle中考虑边界层湍流转捩的湍流模型,实现了对船用螺旋桨敞水性能的高精度预测。在高效螺旋桨的设计开发阶段,准确地预测/探讨其性能成为可能。(此文由MSC Cradle技术部提供)