0引言

Chinese Journal of Ship Research - - 罗天等:基于 -

喷水推进作为一种特殊的推进方式,它是利用从泵中喷出高速水流的反作用力来推动船舶前进[1]。喷水推进和传统的螺旋桨推进相比具有更多的优势,如推进效率高、水下噪声小、适应工况能力强[2]及高速时空泡性能好[3]等。国外对喷水推进器的研究开始得比较早。近CFD年来, 技术已逐渐成为一种强大的研究工具。一方面,其在研究复杂泵内部流动中取得了很好的效果,例如,日本国家海事技术研究所、美CFD国的泰勒水池以及爱尔华大学等机构都在用技术对“船+泵”整个系统进行粘性流场模拟分析[4], Van Terwisga[5代夫特工业大学的 ]也在研究喷水推进器与船体之间的相互作用。另一方面,利用CFD软件来实现对船舶阻力性能的预报也是当下的研究热点。Brizzolara CFD等[6]利用 软件取得了对不同类型三体船阻力性能的预报,并对三体船Carr[7]分析研究了的一些结构布局进行了研究。三体船主体、片体之间相互的兴波干扰及其产生CFD的原因,利用 数值模拟对他们之间的相对位Mizine置进行了合理优化。 等[8]通过大量试验数CFD据与 计算结果的结合,比较了三体船尾部流场的变化,进而实现了对三体船片体布局的优化。70国内对于喷水推进器的研究始于上世纪年代。高双[9]、葛宜龙[10]和于大伟[11]分别对喷水推进技术进行了不同方面的研究。于大伟[11]通过CFD数值模拟研究了船体尾部形状、流道参数以及喷水推进器对三体船性能的影响。丁江明等[12]利用计算流体力学对喷水推进器进水流道的设计进行了优化。刘承江等[13]研究了流场控制体大小对喷水推进器性能预报的影响。毛筱菲等[14]利用CFD FLUENT软件 研究了边界层对喷水推进器进水管内流场的影响,为进水管道的设计提供了参考依据。喷水推进器产生摩擦阻力的主要部分为进水流道,对船体的阻力性能影响很大。国内对喷水推进器进水流道的研究不多且研究方法较为单一,因此,本文从另一角度来研究进水流道对船舶阻力性能的影响。本文将喷水推进器流道看成一个附体来处理,对比喷水推进器流道安装前后船舶阻力的变化,通过对比船舶尾部压力分布、船体流线的变化来阐述船舶阻力以及阻力成分变化的机理,以便为喷水推进器流道对船舶阻力性能影响的研究提供新的思路以及参考依据。

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