船舶艉流场受预旋定子影响试验研究

郭春雨， 徐鹏， 韩阳， 王超， 郭欣雨

(1.哈尔滨工程大学 船舶工程学院， 黑龙江 哈尔滨 150001； 2.水下测控技术重点实验室，辽宁 大连 116013)

在经济全球化的今天，航运作为货物运输的一个重要渠道，对拉动经济发展具有重要作用。然而，燃油成本的日趋提高，增加了企业负担。鉴于此，航运企业必须大力倡导节能技术，以达到降本增效的目的。另一方面，全球变暖趋势日益增加，船舶能效指数实施势在必行，船舶减排的重要性也受到了广泛关注。水动力节能附体效率高、成本低、易于实施等优势逐渐凸显[1]。预旋定子是水动力节能附体中的一种，其由多个固定不动且沿周向分布的机翼型叶片构成，它能够在桨前产生预旋流，降低螺旋桨能量损失，从而提高船舶的推进性能[2]。Celik等[3]以升力线理论为基础设计了一个螺旋桨后置定子程序并对螺旋桨的水动力性能进行分析。黄树权等[4]通过结合数值模拟和模型试验2种方法研究了预旋定子设计参数对水动力性能的影响。苗飞等[5]利用数值模拟的方法研究了定子周向布置形式、单个定子周向影响范围以及来流攻角对定子预旋作用的影响，并指出2个定子最佳布置角度为45°。苗飞等[6]通过分析前置预旋定子叶剖面阻力特性提出一种新型的叶剖面设计方法，最终船模试验证实了方案可行性。杨帆等[7]采用数值模拟和模型试验的方法评估了安装有预旋定子的某大型散货船节能效果，并通过速度矢量图和伴流等值图阐述节能机理。……