固定叶轮水动力性能数值分析

况 贶孙 帅常 欣王 超

（1.海军驻上海沪东中华造船(集团)有限公司军代表室 上海200129；2.哈尔滨工程大学 船舶工程学院 哈尔滨150001）



固定叶轮水动力性能数值分析

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（1.海军驻上海沪东中华造船(集团)有限公司军代表室 上海200129；2.哈尔滨工程大学 船舶工程学院 哈尔滨150001）

［摘 要］为研究螺旋桨后固定叶轮的节能效果，采用计算流体力学（CFD）方法对螺旋桨与固定叶轮进行仿真模拟。计算域划分为螺旋桨小域、叶轮小域、外部大域等3个区域，三者均采用结构网格。计算域整体为圆柱形区域，与螺旋桨同轴，靠近螺旋桨与叶轮区域网格加密，来流采用均匀流，分别改变进速系数、螺旋桨与叶轮距离以及叶轮叶数等参数，依计算结果选取最优解并按照加法原则划分并在计算过程中增减工况。分析认为：在距离为0.7D、进速系数1.0、叶轮叶数5叶时，节能效果最佳；同等情况下，效率较不加叶轮提高9.46%。

［关键词］计算流体力学；固定叶轮；节能；螺旋桨

孙 帅（1989-），男，硕士，研究方向：船舶推进与节能技术。

常 欣（1978-），男，博士，副教授，研究方向：船舶推进与节能技术。

王 超（1981-），男，博士，副教授，研究方向：船舶推进与节能技术。

引 言

桨后固定叶轮属于船舶推进器的附加整流装置，是固定式反应鳍类的一种。水流经过鳍叶时，会改变原来的方向，由此增加推力，从而达到节能的效果［1-3］。螺旋桨工作时产生的尾流分为几个部分，其中既有产生主要推力的轴向运动，也有因叶片旋转带动而产生的周向运动，还有由于离心作用而产生的径向运动等［4］。……