导管桨水动力特性的数值研究

为了研究导管桨的推力、转矩和效率等关键水动力参数与进速系数之间的关系，本文采用计算流体力学技术（computational fluid dynamics，CFD）分析导管对螺旋桨水动力特性的影响。在建立导管桨的计算模型时，采用了全结构化网格技术，螺旋桨和导管之间的相对运动通过运动参考系（moving reference frame，MRF）方法实现。本文以JD7704+Ka4-55导管桨为例，分析其定常水动力性能，用试验结果对数值计算结果进行了初步验证，进而研究了不同导管长度和叶稍间距时导管桨的水动力特性，并探讨了斜流对导管桨推力、转矩和效率的影响。结果表明：导管桨在低进速下由导管所产生的推力会有较大提升，导管的存在能够显著减小斜流中螺旋桨推力和转矩的脉动。