[发明专利]一种吊舱推进器偏转工况下空泡计算方法

权利要求书

1.一种吊舱推进器偏转工况下空泡计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、在三维软件中建立吊舱推进器模型，建立大地坐标系，沿水平方向建立X轴代表来流方向，以竖直方向建立Z轴代表吊舱的偏转轴；

S2、进行计算域和网格划分，采用全结构网格对螺旋桨域、吊舱域和远场计算域进行网格划分；在远场域对应的面构建的重叠网格边界，在与吊舱域对应面构建交界面

S3、选定物理模型，采用DES方法、SA模型及VOF模型求解吊舱推进器偏转工况下空泡；

S4、在数值仿真软件Starccm⁺中偏转吊舱推进器至计算偏转角下，建立旋转坐标系，X_i轴为螺旋桨旋转轴，z轴为吊舱偏转轴；建立吊舱域和计算域之间的重叠网格；使使吊舱域和螺旋桨旋转域绕Z轴向右旋转，来流为X轴正方向，桨盘面前方计算域边界为速度入口，后方为压力出口，四周设定为对称面边界；旋转域和吊舱域之间建立interface；

吊舱域绕吊舱偏转轴Z轴偏转后，在吊舱域和远场计算域之间构建重叠网格，当吊舱再次偏转不同角度时，使用原有网格划分方案再次构建吊舱域和远场计算域之间重叠网格；

S5、设置边界条件及初始条件，设置计算区域边界、初始条件包括螺旋桨转速、参考压力、来流速度、流体粘度、密度；

S6、分级计算，在定常条件下对吊舱推进器空泡进行计算，待计算结果稳定后再进行非定常计算，并逐步增加压力出口压力至预定工况进行计算，对计算结果的输出进行参数设定及可视化处理。

2.根据权利要求1所述的吊舱推进器偏转工况下空泡计算方法，其特征在于，所述步骤S2中，计算域划分为螺旋桨旋转域、吊舱域和远场计算域，均采用全结构网格划分方法，包括如下步骤：

a、以螺旋桨內域为旋转域，旋转域直径为螺旋桨直径的1.1～1.5倍；

b、划分一片桨叶网格形成单通道网格，周期性映射后，通过旋转得到整个旋转域网格形成全通道网格；

c、对桨叶附近网格进行加密，确保Y+＜1，节点增长率设为1.1；其中螺旋桨旋转域和吊舱域之间采用交界面连接。

3.根据权利要求1所述的吊舱推进器偏转工况下空泡计算方法，其特征在于，所述步骤S3中，采用分离涡DES对空泡性能进行计算，分离涡DES模型在近壁区采用RANS模型进行计算；在远场区采用LES模型进行计算。