非定常空化对螺旋桨性能和流动结构影响的数值研究

作     者：龙云 韩汉桥 冉令可 季斌 龙新平 LONG Yun;HAN Hanqiao;RAN Lingke;JI Bin;LONG Xinping

作者机构：武汉第二船舶设计研究所武汉430205 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430072 

出 版 物：《水动力学研究与进展（A辑）》 (Chinese Journal of Hydrodynamics)

年 卷 期：2023年第38卷第1期

页      面：124-131页

学科分类：08[工学] 080103[工学-流体力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(52176041) 

主　　题：螺旋桨空化 螺旋桨性能 流动结构 DDES 

摘      要：该文利用DDES模型和Zwart-Gerber-Belamri空化模型开展了空化对螺旋桨性能及流动结构的影响研究。首先,采用三套系统加密的全结构化网格预测了螺旋桨非定常空化演变过程,并从敞水性能、空化形态和DDES V&V三个角度说明了模拟结果精度较高。随后,该文分析了非定常空化对螺旋桨水动力性能和流动结构的影响。结果表明,片空化发展前期,空化区域内存在导边分离流动、回射流及梢涡等主要流动结构,而片空化发展后期,导边分离流动减弱,梢涡流动明显增强。结合涡量输运方程的结果表明,非定常空化促进了桨叶附近涡量的产生和演变,而涡量的变化又使不同状态的流动结构相互作用加强,最终造成螺旋桨空化流动的不稳定性增强。