文章标题：基于CFD的空心轴螺旋桨水动力性能分析

文章作者：张占斌, 刘均海, 彭保龙, 刘文政, 张景岳
关 键 字：螺旋桨;推进效率;CFD;水动力性能
文章摘要：本文研究空心轴螺旋桨对船舶推进性能的影响，分析其在提高推进效率方面的潜力。首先采用雷诺平均纳维–斯托克斯（RANS）方法对空心轴螺旋桨的敞水性能进行数值模拟。其次，从流场力学特性、尾部涡旋结构和整体流动特性等方面，比较分析空心轴与实心轴螺旋桨在工作状态下的差异，最后围绕空心轴内径的尺寸变化对推进性能的影响进行研究。结果表明，空心轴结构能够有效削弱螺旋桨毂后方的低压区域，同时减弱毂涡强度，有利于尾流动能的回收与再利用，从而提升整体推进效率。在所设定的参数范围内，当轴内径与螺旋桨直径之比d/D=0.232，且轴向来流速度V_A=1 m/s时，空心轴螺旋桨推进效率提升约11.05%，推力提升约11%，显示出较显著的性能优化效果。研究结果为提升船舶推进装置的性能提供了新的思路与技术路径。