文章标题：船用三叶涵道螺旋桨气动特性的数值模拟与分析

文章作者：张曙光¹, 汪鹏程², 陈海斌³, 洪亮², 张龙³
关 键 字：三叶螺旋桨;涵道;滑移网格;混合网格;数值模拟
文章摘要：为研究某型在研应急救援气垫船上搭载的三叶涵道螺旋桨的气动特性，基于滑移网格方法建立涵道螺旋桨流场数值预报模型。设计3套不同疏密程度的非结构与结构混合网格方案进行不确定度分析，将NASA涵道螺旋桨的数值计算结果与实验数据进行比较，验证本文建立的数值模型具有较好的可靠性和准确性。基于建立的数值模型，分别计算了孤立螺旋桨和涵道螺旋桨在不同转速下的复杂流动。结果表明，相同转速下，涵道螺旋桨总推力系数较孤立螺旋桨增加10%，工作效率提高25%；涵道扩大了螺旋桨前部低压区的分布范围；涵道壁改变了螺旋桨桨尖流线特性，抑制了桨尖涡的形成，减少了能量损失；该型螺旋桨孤立状态下静推力为470 N，不能满足该型气垫船设计要求，加上涵道后其静推力为516 N，航行状态下推力为327 N，均能满足设计要求。