敞水均匀来流条件下螺旋桨空化水动力性能的数值分析

摘要

本研究采用数值模拟方法对螺旋桨的敞水性能和空化性能进行了研究.计算中采用了Zwart空化模型和RNGκ-ε模型进行了5套系统加密的网格的计算.结果表明,5套网格的推力系数偏差维持在0.25％～1.36％,转矩系数偏差控制在2.75％～4.76％,效率偏差为3.25％～4.87％;数值模拟得到的空化结果与实验具有较好的吻合度,但只有当网格达到一定数量时,数值结果才能较好地反映出片空化脱离桨叶表面并逐渐收缩卷曲的现象,数量较少的网格的模拟结则果几乎观察不到片空化的脱落现象,而网格数量降至最少的8万时,模拟结果对螺旋桨片空化的形状和位置分布的预测会存在较大缺陷.