喷水推进船负推力减额机理研究

作者：孙存楼; 王永生; 徐文珊喷水推进自航试验推力减额数值计算

摘要：对喷水推进与船体相互作用研究中发现的中高航速推力减额为负值的机理作出了解释。通过求解雷诺时均方程,考虑船体纵倾与吃水变化,以CFD边界条件模拟喷水推进泵吸水与射流作用,数值计算了喷水推进船模自航条件下的流场。着重研究喷水推进改变船后流动状态与船体航态对推力减额的影响。结果表明,与螺旋桨船显著不同的是,喷水推进器向船后空气中喷水,喷射水流不加速船艉流场,喷水推进进流只在低航速加速船艉流场,船体压阻力增加是低航速推力减额为正的主要原因。中高航速喷水推进吸水破坏船底边界层,船体黏性阻力降低是推力减额为负值的主要原因。作用于进水流道的力及产生的埋艏力矩有减小船体吃水与纵倾的趋势,该趋势在高航速更加明显,本文研究结果表明升力与埋艏力矩作用并非推力减额为负的主要原因。

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