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第58卷第2期上海交通大学学报Vol.58No.2
2024年2月JOURNALOFSHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITYFeb.2024
文章编号：1006-2467(2024)02-0175-13DOI:10.16183/j.cnki.jsjtu.2022.247
波浪中的螺旋桨水动力性能数值分析
张耕°，姚建喜a.b
（武汉理工大学a.高性能舰船技术教育部重点实验室；b.船海与能源动力工程学院，武汉430063）
摘要：传统的螺旋桨水动力性能研究主要针对静水条件，但船后工作的螺旋桨经常会受到波浪
的影响。从文献情况来看，目前与波浪中螺旋桨水动力性能相关的研究工作相对较少。有鉴于此，采
用基于OpenFOAM的雷诺平均NS(RANS)求解器，计算、分析波浪对螺旋桨推力及转矩的影响
研究结果表明：在波浪的作用下，螺旋桨推力及转矩的时间历程曲线发生振荡，且随着浸深与进速
系数减小，水面扰动变大，时历曲线的振荡幅度增大；与静水条件相比，在浸深与进速系数相同的情
况下，波浪中螺旋桨推力及转矩的平均值减小；计算结果与现有的试验数据吻合良好。
关键词：波浪；螺旋桨；推力；转矩；水动力性能
中图分类号：U664.33文献标志码：A
NumericalAnalysisofHydrodynamicPerformanceof
PropellerinWaves
ZHANGGeng,YAOJianciab
(a.KeyLaboratoryofHighPerformanceShipTechnologyoftheMinistryofEducation;
b.SchoolofNavalArchitecture,OceanandEnergyPowerEngineering,
WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430063,China)
Abstract:Thehydrodynamicperformanceofpropellerismostlystudiedincalmwater,butthepropeller
workingbehindshipisoftenaffectedbywaves.Accordingtotheliterature,thereisrelativelylittle
researchonhydrodynamicperformanceofpropellerinwavesatpresent.Inviewofthis,RANSsolver
basedonOpenFOAMisusedtocalculateandanalyzetheinfluenceofwavesonthethrustandtorqueof
propeller.Theresultsshowthattimehistorycurvesofthrustandtorqueoscillateundertheinfluenceof
waves.Thedisturbanceoffreesurfaceandtheoscillationamplitudeoftimehistorycurvesincreasewith
thedecreaseofimmersiondepthandadvancecoefficient.Comparedwiththecalmwatercondition,the
averagethrustandtorqueofpropellerinwavesarereducedwhentheimmersiondepthandadvance
coefficientaret
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