[发明专利]一种回转推进器动态水动力性能评估方法

摘要

本发明涉及一种回转推进器动态水动力性能评估方法，包括以下步骤1)耦合旋转运动解耦；2)解耦后时均水动力性能评估；3)动态水动力性能分析；所述评估方法将回转推进器两个耦合旋转轴的复杂运动解耦成多个单独旋转轴运动，从而将一个复杂流动模拟问题简化为多个相对简单的流动模拟问题，且评估方法即可适用于不带导管的回转推进器，也可以适用于带导管的回转推进器，具有较好的普适性，另外本评估方法设计流程清晰、操作明确，工程实用价值大，可以大幅提高回转推进器动态水动力性能评估效率。

主权项

一种回转推进器动态水动力性能评估方法，包括以下步骤：1)耦合旋转运动解耦：耦合旋转运动解耦是将同时具有公转和自转的耦合运动分解成多个独立的、不耦合的单旋转运动；回转推进器在螺旋桨旋转的同时还进行回转运动，由于整个推进器单元回转运动的角速度远小于螺旋桨旋转的角速度，所以其耦合运动的解耦可以分解为多个相同回转角δ状态下螺旋桨旋转运动，总回转角为θ，总回转角θ分解为N个工况，N＝θ/δ，δ的取值通常保证N为整数。2)解耦后时均水动力性能评估：对解耦后各个回转角状态下回转推进器时均水动力性能进行评估，其评估方法分为：数值方法和试验方法数值方法评估解耦后各个回转角状态下回转推进器时均水动力性能：采用多参考坐标系处理推进器的旋转，采用雷诺平均NS(RNAS)方法求解，湍流模型采用SST k‑ω两方程湍流模型，通过指定来流方向来模拟回转角，逐个回转角进行求解，获取各个回转角状态下时均推力系数和扭矩系数。试验方法评估解耦后各个回转角状态下回转推进器时均水动力性能：通过旋转回转推进器来调整改变回转角，然后用测力动力仪逐个测量各个回转角状态下时均推力系数和扭矩系数。3)动态水动力性能分析：将步骤2)获取的各回转角下时均推力系数和扭矩系数绘制成X‑Y曲线，横坐标为回转角，纵坐标为推力系数或扭矩系数，则形成了回转推进器动态水动力性能。