冰阻塞对倒车螺旋桨空化和水动力性能的影响

作者：郑思洁; 周利; 丁仕风^*; 高俊亮

来源：中国造船, 2022, 63(03): 83-92.

• 冰区螺旋桨
• 倒车
• 冰阻塞
• 空化性能
• 水动力性能

针对极地船舶在冰区航行时空泡对螺旋桨倒车性能的影响，采用敞水螺旋桨模型试验和基于RANS黏流CFD数值模拟的方法，开展双向破冰船螺旋桨在冰阻塞环境下倒车性能研究。研究结果表明，在空泡数σ为4.0和1.5，冰-桨距离L/D从0.7减小到0.3时，推力系数和扭矩系数呈现先增加后减小的趋势，空泡覆盖面积增加。在进速系数J=0.55、空泡数σ=1.5时，螺旋桨倒车性能最差。对于这一工况，当冰-桨距离L/D从0.7减小到0.3时，推力系数从0.141增加到0.147，然后减小到0.137，扭矩系数从0.023 1增加到0.023 9，然后减小到0.022 8；冰-桨距离L/D=0.3时近冰块桨叶吸力面上空泡覆盖面积约为L/D=0.7时的3倍，螺旋桨尾流在冰阻塞影响下偏转了14°。这项研究可为极地船舶冰区螺旋桨设计提供技术支持。

• 单位
  江苏科技大学