定常空化下船用螺旋桨推力损失机理数值分析

作     者：刘谦 李子如 何朋朋 贺伟 LIU Qian;LI Ziru;HE Pengpeng;HE Wei

作者机构：武汉理工大学高性能舰船技术教育部重点实验室武汉430063 武汉理工大学船海与能源动力工程学院武汉430063 

出 版 物：《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 (Journal of Wuhan University of Technology（Transportation Science & Engineering）)

年 卷 期：2022年第46卷第6期

页      面：1013-1019页

学科分类：08[工学] 082402[工学-轮机工程] 0824[工学-船舶与海洋工程] 

基　　金：国家自然科学基金重点国际合作研究项目(51720105011)、领域基金重点课题(61402070105) 

主　　题：螺旋桨 空化 推力损失 数值模拟 

摘      要：采用数值手段探讨船用螺旋桨发生空化时其推力出现下降的机理.基于均质混合流模型和Schnerr-Sauer空化模型,以PPTC(potsdam propeller test case)桨为对象,数值模拟了其在不同空泡数下的空化流场,并将计算结果与试验结果进行了比较和分析,对计算网格和数值方法进行了有效性验证.随后数值模拟了该桨在不同进速系数下的空化流场,并与无空化流场计算结果进行了比较.结果表明:空化发生进而造成螺旋桨推力下降主要有两个原因:①空化发生区域的压力始终等于汽化压力,阻碍了该区域负压谷值的降低;②空化发生时改变了无空化区域的压力分布.随着进速系数增加,推力下降的主要原因逐渐由第一点向第二点转变.