桨后舵片空泡的分离涡模型模拟及实船舵空泡试验

作     者：叶金铭 于安斌 王友乾 曹彦涛 宋光照 YE Jinming;YU Anbin;WANG Youqian;CAO Yantao;SONG Guangzhao

作者机构：海军工程大学舰船与海洋学院湖北武汉430033 海军工程大学振动与噪声研究所湖北武汉430033 海军上海地区装备修理监修室上海200000 中国船舶科学研究中心船舶振动噪声重点实验室江苏无锡214082 

出 版 物：《哈尔滨工程大学学报》 (Journal of Harbin Engineering University)

年 卷 期：2019年第40卷第5期

页      面：913-919页

核心收录：

学科分类：0817[工学-化学工程与技术] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0827[工学-核科学与技术] 0703[理学-化学] 0802[工学-机械工程] 0824[工学-船舶与海洋工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 082401[工学-船舶与海洋结构物设计制造] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51579423) 

主　　题：舵空泡 船体 计算流体力学 螺旋桨 普通舵 分离涡模型 实船试验 水面舰船 

摘      要：为深入了解水面高速舰船的舵空化性能,本文采用计算流体力学(CFD)法对考虑船体影响的桨后舵片空泡进行计算,并在国内首次开展了实船舵空泡观测试验。通过对比确定了舵片空泡计算的分离涡模型,研究了螺旋桨和舵空泡发生的先后顺序、舵下端部的空化现象和舵空化的范围,并结合CFD计算和实船试验对不同航速、舵角的舵空泡进行研究,结果表明:在中低海况中的设计航速下,为保持航向航行,水面舰船普通舵表面会先于螺旋桨发生较为严重的片空化现象,且舵面空化范围主要集中在展向0. 1L～0. 6L位置;舵下端部和防腐蚀电极处则先于舵面发生空化。因此,水面高速舰船的普通舵易发生严重空化,而该研究可为研制具有良好抗空化性能的新型舵提供借鉴和参考。