船舶螺旋桨理论与应用

船舶螺旋桨理论与应用PDF电子书下载

交通运输

作者：王国强，董世汤编着
出版社：哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社
出版年份：2007
ISBN：7810736434
页数：392 页

图书介绍：本书用流体力学的理论方法，研究和计算作用在螺旋桨叶上的流体的力和螺肇桨扰动产生的建质均及压力场的理论。查看图书目录点击购买PDF全本电子书上一篇：中国对外开放港口修订版下一篇：曲线绳正法原理 《船舶螺旋桨理论与应用》目录 标签：螺旋桨编着螺旋船舶理论

第1章绪论1

参考文献4

第2章螺旋桨理论的流体力学基础5

2.1速度场，加速度场及涡量场5

2.2柱坐标系中的运动方程6

2.3运动坐标系中的运动方程7

2.4边界条件9

2.5源的面分布及其速度势10

2.6偶极子的面分布及其速度势11

2.7从涡量场和速度的散量场确定速度场12

2.8涡线及涡片的概念13

2.9偶极子片与涡片之间的等价关系16

2.10格林公式的应用20

2.11茹可夫斯基力和拉格雷力22

2.12库塔-茹可夫斯基条件25

2.13薄翼理沦26

2.14翼型的空化斗32

2.15 翼型设计及标准翼型34

参考文献36

第3章螺旋桨升力线理论37

3.1螺旋桨升力线理论导言37

3.2螺旋桨的旋涡模型38

3.3对称螺旋涡线诱导速度场的若干几何特性45

3.4螺旋涡线的速度势48

3.5螺旋涡线对升力线处的诱导速度52

3.6螺旋涡片的诱导速度56

3.7等螺距螺旋涡片的诱导速度的正交性58

3.8最佳环量分布螺旋桨设计问题58

3.9任意环量分布螺旋桨设计问题69

3.10用升力线理论求解螺旋桨的正问题71

3.11桨叶剖面的选择73

3.12螺旋桨升力面理论修正81

3.13翼型阻力影响83

3.14强度校核85

参考文献87

第4章螺旋桨的升力面理论89

4.1绪论89

4.2螺旋桨几何形状的数学表达89

4.3螺旋桨边界条件的提法94

4.4边值问题的分解98

4.5叶面区内的涡系模型及离散化100

4.6尾流区内的涡系模型104

4.7定常问题涡系的诱导速度计算107

4.8源分布的诱导速度计算108

4.9定常问题的正问题求解109

4.10水动力计算111

4.11螺旋桨定常性能升力面方法的一个实例113

4.12螺旋桨的升力面设计方法124

4.13非定常机翼的涡系132

4.14螺旋桨非定常升力面模型134

4.15 螺旋桨非定常升力面问题的求解136

4.16作用于桨叶上的非定常水动力140

4.17升力面理论的准连续计算方法142

4.18桨毂影响的处理146

4.19非定常非线性涡格法在螺旋桨理论中的应用154

附录1直线涡段的诱导速度164

附录2源线段的诱导速度165

参考文献167

第5章螺旋桨的面元法169

5.1概述169

5.2螺旋桨面元法的基本积分方程及边界条件170

5.3利用面元法预报螺旋桨定常水动力性能174

5.4螺旋桨非定常水动力性能预报188

5.5面元法在螺旋桨设计问题上的应用196

附录面元影响系数的计算201

参考文献204

第6章螺旋桨的空泡流水动力学207

6.1概述207

6.2升力面理论在三维机翼空泡计算中的应用208

6.3升力面理论在螺旋桨空泡计算中的应用225

6.4面元法在螺旋桨空泡计算中的应用234

6.5空泡螺旋桨理论设计方法254

参考文献271

第7章螺旋桨激振力274

7.1激振力的基本概念274

7.2螺旋桨表面力计算282

7.3螺旋桨表面力直接计算方法313

7.4螺旋桨激振力的试验研究328

参考文献331

第8章非常规推进器的计算及应用334

8.1对转螺旋桨的升力面理论计算和设计方法334

8.2调距桨水动力性能及转叶力矩的计算346

8.3导管可调螺距螺旋桨水动力性能352

8.4导管螺旋桨升力面／面元耦合设计方法369

8.5带前或后定子导管螺距螺旋桨水动力性能377

8.6螺旋桨与舵相互干扰问题380

参考文献391

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摘要：本文以“船舶螺旋桨理论与应用.pdf电子书版文档下载”为中心，从理论概述、设计方法、应用实例和未来发展四个方面对船舶螺旋桨进行了全面剖析，旨在为船舶螺旋桨的设计与应用提供理论支持和实践指导。

1、理论概述

船舶螺旋桨是船舶推进系统的重要组成部分，其性能直接影响船舶的航行速度和燃油消耗。本文首先对船舶螺旋桨的基本理论进行了概述，包括螺旋桨的几何参数、动力学特性以及流体力学原理等，为后续内容奠定了理论基础。

在理论概述部分，详细介绍了螺旋桨的几何参数，如螺旋桨的直径、叶片数、螺旋角等，这些参数对螺旋桨的性能具有重要影响。同时，阐述了螺旋桨的动力学特性，包括推力、扭矩、效率等，为船舶螺旋桨的设计提供了重要依据。

此外，本文还从流体力学角度分析了螺旋桨的流动特性，包括叶尖涡、尾流等，为船舶螺旋桨的设计与优化提供了理论支持。

2、设计方法

船舶螺旋桨的设计方法主要包括经验设计、数值模拟和实验验证。本文对这三种设计方法进行了详细介绍，并分析了各自的优缺点。

在经验设计方面，介绍了基于经验公式和图表的设计方法，这些方法在实际工程中应用广泛，但精度有限。同时，分析了经验设计方法的局限性，如无法考虑复杂工况下的螺旋桨性能。

在数值模拟方面，介绍了基于计算流体动力学（CFD）的螺旋桨设计方法，该方法可以模拟复杂工况下的螺旋桨性能，提高设计精度。然而，数值模拟方法对计算资源要求较高，且需要一定的专业知识和经验。

在实验验证方面，介绍了螺旋桨模型试验和实船试验，这些试验方法可以验证设计结果的可靠性，但成本较高，且试验周期较长。

3、应用实例

本文列举了多个船舶螺旋桨的应用实例，包括船舶、潜艇、渔船等，分析了不同类型船舶螺旋桨的设计特点和性能要求。

在船舶螺旋桨应用实例中，以某型货船为例，详细介绍了其螺旋桨的设计过程，包括参数选取、模型试验和实船试验等。通过实例分析，展示了船舶螺旋桨设计方法在实际工程中的应用。

此外，本文还介绍了潜艇螺旋桨和渔船螺旋桨的设计特点，如潜艇螺旋桨的隐身性能和渔船螺旋桨的节能性能等，为不同类型船舶螺旋桨的设计提供了参考。

4、未来发展

随着科技的不断发展，船舶螺旋桨的设计与制造技术也在不断进步。本文从以下几个方面展望了船舶螺旋桨的未来发展趋势。

首先，新型材料的应用将提高螺旋桨的强度和耐腐蚀性，延长使用寿命。其次，智能设计方法的应用将提高螺旋桨的性能和效率。最后，绿色环保理念将推动船舶螺旋桨的节能减排。

此外，本文还探讨了船舶螺旋桨在新能源船舶、海洋工程等领域的发展前景，为船舶螺旋桨的未来研究提供了方向。

总结：

本文从理论概述、设计方法、应用实例和未来发展四个方面对船舶螺旋桨进行了全面剖析，旨在为船舶螺旋桨的设计与应用提供理论支持和实践指导。通过对船舶螺旋桨的深入研究，有助于提高船舶推进系统的性能，降低能耗，促进船舶工业的可持续发展。

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