实桨空化引起桨叶激振力的数值分析

摘要

螺旋桨在工作过程中不可避免的受到水动力激振力的作用,其诱发因素主要有非均匀伴流、非定常梢涡及空化等.这些因素对激振力影响的研究已有许多,但大部分是针对多因素综合影响的实况分析.rn 本文对某实桨在均匀来流下的空化情况进行了模拟,并对其桨叶激振力进行了分析,以探讨单独的空化因素对桨叶激振力的影响.实桨直径3.55米,考虑重力的影响.采用基于混合网格的Ansys/CFX对流场进行求解,采用Schnerr-Sauer空化模型模拟空化情况.对不同空泡数下的桨叶激振力分析表明,随着空泡数的减小,桨叶激振力增大;从不用相位桨叶所受激振力的对比来看,重力对激振力的影响十分明显;从桨叶激振力的频谱分析来看,桨叶旋转倍频的激振力仍然是主要成分.