采用混合面和滑动网格模型对艇体流场数值分析比较

高 慧韩 强姚震球

（1.江苏科技大学 船舶与建筑工程学院 张家港 215600；2.海盐港航管理局 嘉兴 314300）

0 引 言

在对螺旋桨与艇体相互影响的研究中，如果单独对螺旋桨或者艇体流场进行数值仿真均无法准确预报他们之间的相互关系［1］，而本文采用FLUENT软件对艇体尾部螺旋桨的粘性流场进行数值分析计算，采用SST湍流模型。在交界面处采用混合面和滑移网格两种处理方法，对螺旋桨和艇体粘性流场进行数值模拟，比较光艇与含有螺旋桨情况下摩擦阻力的差异，并与ITTC1957公式进行比较，来验证结果的准确性，从而揭示真实螺旋桨和艇体之间相互作用的内在规律。

1 计算模型

1.1 计算网格

采用混合面和滑移网格模型进行螺旋桨/艇体流场的整体计算。

图2中a和b分别为采用混合面法和滑移网格法对螺旋桨区域和艇体区域的交接面，它们的交接面网格并非完全配合。

本文采用结构网格和非结构网格的混合网格。主艇体及尾流场大部分区域采用O-H型多块结构网格，即横向为O型网格、纵向为H型网格，如图3所示；而在螺旋桨计算区域附近使用非结构网格，在靠近物面处网格加密，离壁面第一个网格的离壁距离为10-3艇长。船体区域网格单元数：

轴向×横向×周向=130×80×40。

对于艇体尾部的螺旋桨几何曲率比较大，如果生成结构网格，则可能产生负体积，故采用非结构网格替代［2］。结构与非结构网格之间采用设置交界面的形式连接。其中潜艇主附体区域均为结构化网格，见图4；……