作者：杨琼方 王永生 范露船舶导管推进器数值模拟性能分析优化设计
摘要：将计算流体力学（Computational fluid dynamics，CFD）应用于“机电一体化”导管桨水动力性能分析和优化设计的全过程。对某后置定子式导管推进器敞水性能进行计算，在大范围进速系数下计算推力系数和力矩系数均与试验值吻合良好，检验计算方法的有效性。对初始设计导管桨水动力性能采用同样的方法进行计算，包括从流体力学的角度计算确定导管的主要尺寸，并结合网格类型和网格密度的影响分析了计算结果的有效性，分析设计工况下未缠绕线圈的环对间隙流场特征和导管、桨以及整体水动力性能的影响，提出将环变短变厚及相应改变叶片型值的改进设计思路，以改善间隙流动，提高敞水效率。对再设计导管桨设计工况和非设计工况性能进行计算，将环表面压力分布和导管桨推进性能与初始桨进行了比较，并利用水动力试验值再次检验了计算结果。结果表明：两次利用试验值校验计算值均吻合良好，说明将CFD用于导管推进器初始设计和分析是有效的。间隙径向距离大，间隙内泄压和局部滞止流动区域范围也大；环轴向距离长，环两端的间隙内流动旋涡程度也大。环的存在对导管桨导管产生推力是有利的，但对叶片产生推力是不利的，使导管桨敞水效率降低。再设计导管桨桨的推力系数比初始设计导管桨高、力矩系数低，敞水效率要高，说明改进方向正确。
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