冰阻塞诱导的连体涡空泡及其发生机理分析

作者：薛庆雨^*; 武珅; 顾湘男; 翟树成

来源：中国舰船研究, 2020, 15(05): 90-95.

DOI：10.19693/j.issn.1673-3185.01687

• 冰阻塞
• 连体涡空泡
• 涡系结构
• 皮鲁埃特效应

[目的]连体涡空泡会导致螺旋桨诱导船体激振力急剧上升。因破冰船螺旋桨的负荷通常较大,再加之浮冰阻塞的复杂影响,发生连体涡空泡的风险较高,需要对其作用机理予以探索性的分析。[方法]在大型空泡水筒中开展机理性试验,并结合数值模拟手段,引入"皮鲁埃特效应"对连体涡空泡周围的流场进行详细研究。[结果]结果显示:当冰模型下端面至螺旋桨轴中心的距离H为桨模型直径D的0.25倍时,调节冰模型与螺旋桨的轴向位置可以诱发连体涡空泡;当H=0.5D时,连体涡空泡始终未发生。[结论]分析表明,较强的水动力相互作用、涡系结构以及"皮鲁埃特效应"是冰阻塞作用下螺旋桨连体涡空泡形成的机理。

• 单位
  中国船舶科学研究中心