基于重叠网格的反转毂帽鳍螺旋桨数值模拟研究

朱文才; 李志荣; 胡国良

doi:10.16749/j.cnki.jecjtu.20251111.003

华东交通大学学报 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (6) : 110 -120. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.20251111.003

基于重叠网格的反转毂帽鳍螺旋桨数值模拟研究

朱文才, 李志荣, 胡国良

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摘要

通过对比反转螺旋桨毂帽鳍（CRPBCF）螺旋桨与基准螺旋桨的敞水特性和空化特性，研究CRPBCF对螺旋桨水动力性能的影响。基于VP1304螺旋桨桨叶进行几何变换构建CRPBCF模型，采用STAR-CCM+软件中的重叠网格技术和大涡模拟方法开展数值模拟研究，并通过与实验结果的对比验证了模拟的准确性和可靠性。CRPBCF螺旋桨较基准螺旋桨水动力性能更优：在辅桨转速n_a=37.5 r/s时，推进效率最大提升4.18%，推力最高提升7.28%。在空化特性方面，基准螺旋桨尾流中，汽相体积分数达到20%的等值面清晰可见，而CRPBCF螺旋桨中未出现，表明其可有效抑制桨毂涡空泡（HVC）的产生。综上结果可知，CRPBCF螺旋桨能够提高推进效率，在低进速系数工况下可以提供更大的推力，能有效抑制HVC的产生。