水下机器人螺旋桨的设计与仿真分析

• 作者: 任福深 岳会宇 张铎 胡庆
• 来源期刊: 石油机械
• 学科: 工学
• 关键词: 水下机器人 螺旋桨 仿真分析 图谱法 fluent
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 海洋石油装备
• 页码范围: 80-89
• 页数: 10页
• 分类号: TE953
• 字数: 5425字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2020.03.011

摘要

推进器是水下机器人的动力装置,螺旋桨是水下推进器的重要组成部分.为了设计出一套高性能的螺旋桨,首先基于图谱法对磁耦合螺旋桨进行了理论设计,确定了螺旋桨的各项结构参数,完成了螺旋桨的初步设计方案;其次基于流体力学的方法,利用Fluent软件对螺旋桨进行了模拟计算和仿真分析.分析结果表明:螺距比的选择受到工作时的进速系数和螺旋桨的推力系数共同制约,在保证螺旋桨推力系数达到要求的前提下,进速系数越小,螺距比选小值;盘面比大小不影响桨叶面上的推力,所以螺旋桨效率很接近,当高进速系数时,单位桨叶面提供的推力相等,盘面比大的螺旋桨可以吸收更多的主机功率,效率更高;螺旋桨外缘与导管内径间隙越小,螺旋桨的推进系数越大,导管螺旋桨效率最高;随着收缩系数的改变,在某些进速系数下导管螺旋桨推力系数稍微有些波动,总体大小基本不变,但是收缩系数不可以过大;如果载荷较大,则取较小的扩张系数;如果载荷较小,则取较大的扩张系数.研究结果对水下机器人螺旋浆的进一步优化设计有一定的参考作用.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	任福深	东北石油大学机械科学与工程学院	33	126	7.0	9.0
2	胡庆	东北石油大学机械科学与工程学院	17	65	4.0	8.0
3	岳会宇		1	0	0.0	0.0
4	张铎	东北石油大学机械科学与工程学院	1	0	0.0	0.0