叶环电驱桨导管形状对水动力性能的影响研究

摘要

叶环电驱桨是永磁无刷直流电机与导管螺旋桨相结合的新型集成电机推进器,由于电机定子和叶环转子需安装在导管中,使导管径向尺寸变大,为了保证叶环电驱桨的整体性能,本文将对不同导管形状进行研究.该叶环电驱桨使用Ka4-50螺旋桨,对4种不同导管情况下进行水动力数值模拟.使用软件ANSYS-CFX进行螺旋桨周围黏性流场的定常计算.计算得出了不同导管形状下电驱桨性能曲线.结果表明,19A导管下的叶环电驱桨敞水效率最高;case1型导管下的叶环电驱桨推力特性最好.对性能分组对比发现,导管前缘形状对桨叶推力特性影响较大,尾缘形状对导管推力特性影响较大.导管尾缘形状是叶环电驱桨水动力性能的主要影响因素,尾缘上部曲线下垂线型能提升叶环电驱桨水动力性能.