船舶推進器水動力學

第一章 緒論
參考文獻
第二章 有關流體力學基礎的補充
2.1 柱坐標系及運動坐標系中的流體動力學方程
2.1.1 在與空間固定的坐標系中的方程式
2.1.2 在運動坐標系中的方程式
2.2 從渦量場及速度的散量場確定速度場
2.3 奇點面分布的一些重要特性
2.3.1 源匯分布
2.3.2 偶極子的面分布
2.3.3 渦片
2.3.4 比奧-薩瓦（Biot-Sawart）定律
2.3.5 偶極子片與渦片之間的等價關系
2.4 格林定理（GreensTheorem）的應用
2.5 作用于物體上的定常和非定常的力及力矩
參考文獻
第三章 螺旋槳的升力面理論
3.1 概述
3.2 螺旋槳幾何形狀的數(shù)學表達
3.3 螺旋槳的邊界條件
3.4 螺旋槳的升力面模型
3.5 考慮葉片厚度的邊值問題
3.5.1 常用的處理方法
3.5.2 精細的處理方法
3.6 處理螺旋槳升力面邊值問題的概念
3.7 葉面區(qū)內(nèi)的渦系模型及離散化
3.7.1 渦格的生成
3.7.2 葉梢分離渦模型
3.7.3 導邊分離渦模型
3.8 尾流區(qū)內(nèi)的渦系模型
3.8.1 詳細決定尾渦模型的方法
3.8.2 決定尾渦變形的簡化方法
3.9 定常問題渦系的誘導速度計算
3.1 0源分布的誘導速度計算
3.1 1定常問題的正問題求解
3.1 2水動力計算
3.1 3螺旋槳的升力面設計計算方法
3.1 4非定常機翼的渦系
3.1 5螺旋槳非定常升力面模型
3.1 6螺旋槳非定常升力面問題的求解
3.1 6.1 渦格的建立
3.1 6.2 其他葉片（包括它們的尾渦片）上的奇點布置
3.1 6.3 Kutta條件的處理
3.1 6.4 在控制點上的法向誘導速度計算及邊值問題的方程式
3.1 6.5 在時域中的分步計算
3.1 7作用于槳葉上的非定常水動力
3.1 7.1 軸承力
3.1 7.2 伴流場的諧調(diào)分析
3.1 7.3 軸承力的頻率特征及與伴流場的偶合效應
3.1 8升力面理論的準連續(xù)計算方法
3.1 9槳轂影響的處理
3.2 0對轉(zhuǎn)螺旋槳的升力面理論計算方法
3.2 0.1 對轉(zhuǎn)螺旋槳定常化的升力面理論計算法
3.2 0.2 均勻來流中對轉(zhuǎn)螺旋槳非定常升力面理論計算法
3.2 0.3 非均勻來流中對轉(zhuǎn)螺旋槳非定常升力面理論計算法
3.2 0.4 對轉(zhuǎn)螺旋槳非定常水動力的頻率
3.2 0.5 對轉(zhuǎn)螺旋槳非定常水動力計算
參考文獻
第四章 螺旋槳的面元法
4.1 概述
4.2 螺旋槳面元法的基本積分方程及邊界條件
4.2.1 螺旋槳定常面元法的基本積分方程及邊界條件
4.2.2 螺旋槳非定常面元法的基本積分方程及邊界條件
4.3 利用面元法預報螺旋槳定常水動力性能
4.3.1 方程數(shù)值離散
4.3.2 壓力Kutta條件的實施
4.3.3 面元網(wǎng)格的劃分
4.3.4 速度分布和壓力分布的計算
4.3.5 螺旋槳水動力性能計算
4.3.6 數(shù)值試驗
4.3.7 定常面元法的實例計算及驗證
4.4 螺旋槳非定常水動力性能預報
4.4.1 數(shù)值離散
4.4.2 Kutta條件
4.4.3 非定常面元法數(shù)值計算方法的校核
4.5 可調(diào)螺距螺旋槳性能和轉(zhuǎn)葉力矩的預報計算
4.5.1 可調(diào)螺距螺旋槳轉(zhuǎn)葉力矩的研究
4.5.2 面元法的應用
4.5.3 可調(diào)螺距螺旋槳槳葉轉(zhuǎn)角后槳葉剖面的畸變
4.6 導管螺旋槳升力面／面元耦合的水動力計算方法
4.6.1 導管調(diào)距槳定常性能數(shù)值計算
4.6.2 導管螺旋槳非定常性能數(shù)值計算
4.7 導管螺旋槳定常與非定常面元法
4.7.1 導管螺旋槳非定常面元法
4.7.2 導管螺旋槳定常面元法
4.7.3 算例
4.8 螺旋槳與舵相互干擾問題
4.8.1 螺旋槳與舵非定常性能數(shù)值計算方法
4.8.2 計算結果及討論
4.9 面元法在螺旋槳設計問題上的應用
4.9.1 導管螺旋槳升力面／面元耦合設計方法
4.9.2 螺旋槳面元設計方法
參考文獻
第五章 基于粘流理論的螺旋槳CFD計算方法
5.1 概述
5.2 流動控制方程
5.3 湍流模型
5.3.1 Baldwin-Lomax（B-L）代數(shù)模型
5.3.2 二方程湍流模型——k-ε模型
5.3.3 二方程湍流模型——k-ω模型
5.4 數(shù)值離散方法
5.4.1 有限差分法
5.4.2 有限體積法
5.5 數(shù)值網(wǎng)格生成
5.5.1 結構網(wǎng)格生成方法
5.5.2 非結構網(wǎng)格生成技術
5.5.3 混合網(wǎng)格生成技術
5.6 一般曲線坐標系下的RANS方程
5.7 RANS方程的數(shù)值求解方法
5.7.1 分離解法
5.7.2 投影法
5.7.3 耦合法——人工可壓縮性方法
5.8 螺旋槳周圍流場及水動力性能預報
5.8.1 螺旋槳流道區(qū)域數(shù)值網(wǎng)格生成
5.8.2 雷諾平均應力方程（RANS）數(shù)值求解
5.8.3 數(shù)值算例
5.9 船舶推進器領域CFD技術發(fā)展與應用
5.9.1 螺旋槳敞水性能預報
5.9.2 螺旋槳非定常水動力性能預報
5.9.3 導管螺旋槳敞水性能預報
參考文獻
第六章 螺旋槳空泡流的勢流方法
6.1 概述
6.2 升力面理論在三維機翼空泡計算中的應用
6.2.1 基本假定及幾何處理
6.2.2 邊值問題
6.2.3 積分方程
6.2.4 數(shù)值計算
6.2.5 數(shù)值計算中的幾個注意點
6.3 升力面理論在螺旋槳空泡計算中的應用
6.3.1 基本假定及幾何處理
6.3.2 邊值問題
6.3.3 積分方程
6.3.4 數(shù)值計算
6.3.5 算例
6.4 面元法在螺旋槳空泡計算中的應用
6.4.1 坐標系與螺旋槳的幾何表達
6.4.2 邊值問題
6.4.3 數(shù)值求解方法
6.4.4 數(shù)值計算結果
6.4.5 幾點注釋
參考文獻
第七章 現(xiàn)代船舶推進器的設計方法及其發(fā)展趨勢
7.1 概述
7.2 新型葉剖面
7.3 新型葉剖面在螺旋槳設計中的應用
7.4 考慮非定常運轉(zhuǎn)的螺旋槳設計
7.5 應用B樣條修改葉剖面及螺旋槳設計
7.5.1 應用B樣條曲線設計翼剖面
7.5.2 應用B樣條曲面設計螺旋槳葉
7.6 應用粘流CFD計算船后推進器的水動力性能
7.7 粘流／勢流耦合的船后推進器設計方法
參考文獻
附錄Ⅰ 直線渦段的誘導速度
附錄Ⅱ 源線段的誘導速度
附錄Ⅲ 在螺旋槳拱弧面上sA的計算公式