文章标题：海洋异物接近对导管螺旋桨服役性能影响研究

文章作者：叶晓明¹, 孔维文¹, 熊晓飞¹, 杨文玉^2,3
关 键 字：导管螺旋桨;计算流体力学;水动力学;流固耦合;应力/应变
文章摘要：螺旋桨是目前船舶及海洋装备重要推进装置，其工作可靠性及服役性能对我国海洋战略的实施具有非常重要的意义。复杂海洋环境下螺旋桨服役性能除受到风、浪、流等环境因素影响外，还受到周围其他海洋异物的影响，进而引起螺旋桨载荷特性发生突变。本文基于计算流体力学基础理论，建立导管螺旋桨水动力学数值仿真模型。将海洋异物接近过程简化为准定常过程，分析不同接近距离对导管桨水动力性能的影响。基于流固耦合理论，将水动力学载荷施加在桨叶表面，获得不同接近距离时桨叶应力、应变的变化特性。研究结果表明：海洋异物的接近会对导管桨水动力学特性产生较大的影响作用。当异物接近距离为0.01 m时，导管桨推力将增加11.74%，扭矩增加12.73%，桨叶最大应力值增加32.06%，最大形变量增加30.28%。本文研究工作对导管桨服役性能评估及疲劳寿命预测具有非常重要的参考意义。