船用螺旋槳升力面理論

在葉片區，在槳葉拱弧面上共劃分MBxNB個四邊形渦網格，在每個渦網格的徑向和徑向邊上都進行渦分布，并且在徑向邊上進行源分布。如圖1。

 

圖1 槳葉拱弧面上的奇點單元和控制點

在徑向渦線段上分布源匯，是為了表示葉剖面厚度影響，由于徑向環量是處于輻向平面上，根據亥姆霍茲定理，在徑向渦線的兩端，一定有自由渦線引出來，自由渦線沿著相鄰上下徑向線延伸到隨邊，然后在隨邊后順著尾渦方向繼續向后延伸，自由渦線與徑向渦線一起構成一個馬蹄形渦。因此，我們可以用葉面徑向馬蹄形渦分布來代替葉面四邊形渦網格分布。這樣葉面上就共有MBxNB個馬蹄形渦及MBxNB個源匯。如圖2。

 

圖2 在葉片和尾流中封閉的渦

葉片上下表面總的誘導速度分別為：

上表面（Vmn）+=Vmn+（Vt）+mn+（Vn）+mn

下表面（Vmn）_=Vmn+（Vt）_mn+（Vn）_mn

Vmn為不包括奇點本身的誘導速度

由伯努利方程

P+1/2ρV•V=P1+1/2ρ[VA2+（2πrn）2]

→P=1/2ρ[V2-（VA2+（2πrn）2）]+P1

令VR2= VA2+（2πrn）2

為相對流速度平方。

則P=1/2ρVR2-1/2ρV2+P1

令Cpmn=（P-P1）/(1/2ρVR2)

則有Cpmn=1-（|Vmn|2）/ VR2

故葉片上下表面壓力系數是

Cpmn+=1-（|Vmn+|2）/ VR2

Cpmn-=1-（|Vmn-|2）/ VR2

 

標簽： 船用螺旋槳設計(49) 螺旋槳(85)