清漂船明轮推进数值模拟

刘光远，倪 雁，王 勇，倪福生

(1.河海大学疏浚技术教育部工程研究中心，江苏 常州 213022) (2.中交上海航道勘察设计研究院有限公司，上海 200120) (3.江苏省水利机械制造有限公司，江苏 扬州 225000)

随着时代的进步，我国的工业化建设愈发成熟，然而河流湖泊由于常年受到富营养化的威胁，水生植被的疯狂生长使河湖生态的治理到了刻不容缓的地步。

为清理水生植被以及漂浮物，以往采用的方法是人工打捞，效率低下且对作业人员来说具有一定的危险性，相比之下使用清漂船则要安全高效得多。一般船舶多采用螺旋桨推进器，而清漂船采用的是明轮推进器，与螺旋桨推进器相比其具有受水深影响小、不易被缠绕等优点，极适合在水草密布水域工作[1-2]。

探究明轮推进器的特性可为其使用和改进提供参考，常用的方法有模型试验[3]和数值模拟等。随着计算流体力学的发展和计算机性能的不断提高，如今数值模拟结果的精度已经能满足工程应用的要求，相比模型试验，数值模拟也更加经济、高效。为实现清漂船明轮推进器的数值模拟，本文以某清漂船所用明轮为例建立了基于多相流(VOF)的湍流模型，通过分析不同时刻流场相图、流场流线图和明轮推力，探索网格数量和时间步长对模拟结果的影响。

1 二维建模及计算

本文在SolidWorks中建立明轮的三维模型，然后导入Gambit软件中再建立整个流场的二维几何模型并进行网格划分，设定边界条件等参数后用Fluent进行解算。……