低质量比舵系统流致振动特征研究

摘要：

考虑到舵的展弦比对其振动特性可能造成影响,将经典两自由度系统动力方程进行参数修正.方程中代表惯性效应的项引入附加质量修正系数,而环量项引入环量修正系数,并通过MATLAB编程求解方程得到了不同来流速度时舵系统的时历曲线以及相轨线;随着来流速度的增加,相轨线的形状趋于扁平化,这意味着系统的动能可以转化为更大的势能;此外,利用有限体积法结合半隐式积分法对计算区域进行离散,并选择SIMPLE算法对离散后的控制方程进行求解,从而模拟了流体作用下舵系统的瞬态运动,分析了舵系统发生颤振时的绕流场变化.发现在舵的上表面,前缘和刚心之间的涡不断向后缘扩散,并在刚心和后缘之间形成了明显的涡层,此时舵的上表面形成一个完整的涡层,这与系统做衰减运动时有所不同;并且系统会出现大角度的俯仰运动,此时前缘和刚心之间出现较大的涡量.

关键词：舵系统、颤振、相轨线、计算流体动力学(CFD)、涡层

所属期刊栏目：37

分类号：U661.1(船舶工程)

资助基金：国家自然科学基金项目11272211;国家重大基础研究计划973项目2015CB251203

在线出版日期：2018-12-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：100-107