螺旋槳敞水性能計算及堵塞效應研究

瞿沐淋，孫江龍,2,3，黃本燊，鐘 誠，馬超龍

(1. 華中科技大學 船舶與海洋工程學院，湖北 武漢 430074；2. 船舶與海洋工程水動力湖北省重點實驗室，湖北 武漢 430074；3. 高新船舶與深海開發裝備協同創新中心，上海 200240)

螺旋槳敞水性能計算及堵塞效應研究

瞿沐淋1，孫江龍1,2,3，黃本燊1，鐘 誠1，馬超龍1

(1. 華中科技大學 船舶與海洋工程學院，湖北 武漢 430074；2. 船舶與海洋工程水動力湖北省重點實驗室，湖北 武漢 430074；3. 高新船舶與深海開發裝備協同創新中心，上海 200240)

根據螺旋槳的投影原理以及其幾何參數，用三維建模軟件 CATIA 建立三維螺旋槳數值模型。根據計算流體動力學（CFD）原理，使用流體動力學軟件 Fluent 對螺旋槳數值模型進行分析計算。采用 RANS 方法結合RSM 湍流模型求解螺旋槳三維粘性流場，計算域的離散采用非結構網格方法，運用相對旋轉坐標方法（MRF）來模擬螺旋槳的運動，以此求出該螺旋槳在常態以及堵塞效應下的流場特性，并將螺旋槳的數值計算結果與試驗結果進行對比以確定該方法的適用性。最后研究堵塞效應的相關性質并將螺旋槳普通敞水性能與螺旋槳在堵塞效應下的敞水性能進行對比，得出堵塞效應對螺旋槳敞水性能的影響。

螺旋槳；CFD；MRF；敞水性能；堵塞效應

0 引 言

由于數值模擬方法相對于實驗方法擁有成本低、周期短、操作方便等一系列優點，故而計算流體動力學（CFD）應用十分廣泛。

本文利用 CATIA 軟件，以螺旋槳的投影原理和螺旋槳的相關型值參數為基礎，建立三維螺旋槳模型。……