第39卷
第1期
2016年3月
上海船舶运输科学研究所学报
JOURNAL OF SHANGHAI SHIP AND SHIPPING RESEARCH INSTITUTE
文章编号：1674-5949(2016)01-001-07
螺旋桨四象限水动力性能数值计算张文璨，董国祥，陈伟民，杜云龙，任海奎（上海船舶运输科学研究所航运技术与安全国家重点实验宝，上海200135）
Vol. 39 No. 1 Mar.2016
摘要：采用求解RANS方程的方法并运用计算流体力学（(ComputationalFluidDynamics，CFD)软件Fluent，对荷兰MARIN船模水池B系列螺旋浆的散水四象限水动力性能进行CFD数值模拟；同时，将数值模拟结果与B系列螺旋架水四象限试验图谱进行比较。结果表明，计算误差较小，验证了计算策略的正确性，也为后续进行螺旅浆四象限水动力性能研究打下了基础。
关键调：B系列螺旋浆；四象限；水动力性能；数值模拟
中图分类号：U661.31*3;U664.33
文献标志码：A
NumericalSimulationofFour-QuadrantHydrodynamic
Performance of Propeller
DONGGuoriang，
DUYunlong，
ZHANGWencan，
CHENWeimin，
RENHaikui
(StateKey Laboratory of Navigation and Safety Technology,Shanghai Ship &
Shipping Research Institute,Shanghai 200135,China)
Abstract: Four-quadrant hydrodynamic performance numerical simulation of open-water propellers is a hotspot in the field o propeller numerical simulation, However, there has not been much research work on the four-quadrant hydrodynamic perform ance of propellers published, Through solving RANS equations and using CFD software Fluent, CFD numerical simulation of MARIN series B propeller is carried out to investigate its open-water four-quadrant hydrodynamic performance. The simulatior results are compared with the test-graph results to prove the validity of calculation strategy. This research may inspire further research on the four-quadrant hydrodynamic performance of propellers.
Key words: MARIN series B propeller; four-quadrant; hydrodynamic performance; numerical simulation
引言 o
散水桨四象限(前进中正车、前进中倒车、后退中正车、后退中倒车)水动力性能数值模拟是当前螺旋桨计算流体力学（ComputationalFluidDynamics，CFD)研究热点，但目前相关研究较少。由于螺旋浆四象限动态模型领域在表达上有困难，因此迄今为止船舶运动仿真一般仅限于前向，即第一象限内的航行。螺旋浆在反转和反向制动时将进人推力和扭矩的第二象限，而在船舶倒航时将进入第三象限，这超出了般螺旋桨图谱的表达范围，为螺旋桨逆转工况下的运动仿真带来了一定的困难。进行散水桨四象限水动力性能研究不仅具有诸多理论意义，而且是解决诸多舰船操纵性和速航性课题（离靠泊、舰船避碰、各种特殊机动)的关键所在(1-4)。在该背录下，选取MARINB系列螺旋桨中有代表性的螺距比P/D=1.0、盘面比Ag/Ao=0.7 的四叶桨B4-7010，对其散水四象限水动力性能进行数值模拟，并将分析后的结果与B系列螺旋浆敏水四象
收稿日期：2015-07-31
作者简介：张文璨（1990一），男，辽宁沈阳人，硕士生，主要从事船舶推进器水动力性能研究万方数据