螺旋桨适伴流理论设计及参数优化设计

(highly skewed propeller, HSP) 再设计为例，验证该系统的有效性。该系统为实现对潜艇螺旋桨的量身定制提供了理论支持。
关键词：螺旋桨；非均匀流；适伴流理论设计；参数优化设计；伴流谐调分析法；升力线法；升力面法；面元法
中图分类号：U661.7
文献标志码：A
文章编号：1009−671X(2019)05−0001−09
Wake-adapted theory design and parameter optimization design of propeller
WANG Wenquan1, MA Kaifang2, WANG Shiyang1, YE Liyu2
1. Marine Design & Research Institute of China, Shanghai 200011, China 2. School of Shipbuilding Engineering, Harbin Engineering University, Harbin 150001, China
Vol.46 No.5 Sep. 2019
螺旋桨适伴流理论设计及参数优化设计
王文全1，马开放2，王诗洋1，叶礼裕2
1. 中国船舶及海洋工程设计研究院，上海 200011 2. 哈尔滨工程大学 船舶工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001
摘 要：螺旋桨运转于舰艇艉后不均匀流场中，不均匀的流场对螺旋桨的空泡、噪声、振动以及水动力性能产生重要影响。
Abstract: The propeller is operated in the uneven flow field after the naval vessel, and the non-uniform flow field has an important influence on the vacuolization, noise, vibration and hydrodynamic performance of the propeller. The purpose of wake-adapted theory design and parameter optimization design of ship propeller is to reasonably design the propeller under the condition of accurately predicting the aft wake flow field, so that the designed propeller is suitable for operation under the accompanying flow field. In this paper, the system of the wake-adapted theory design and parameter optimization design of the propeller is established by combining the harmonic analysis method, the propeller side slope and the longitudinal inclination selection principle, the lift line program, the lift surface program, the unsteady surface element program and the propeller parameter optimization design program. Taking the redesign of highly-skewed propeller (HSP) propeller as an example, the effectiveness of the system is verified. The system provides theoretical support for tailoring the submarine propeller. Keywords: propeller; non-uniform flow; wake-adapted theory design; parameter optimization design; harmonic analysis method; lift line method; lift surface method; surface element method
高 技 术 船 舶 科 研 项 目 (G014613002)； 国 防 基 础 科 研 计划项目 (JCKY2016604B001). 作者简介：王文全，男，高级工程师. 通信作者：马开放，E-mail：2711945345@qq.com.
第 46 卷第 5 期 2019 年 9 月
应Hale Waihona Puke Baidu
用
科
技
Applied Science and Technology
DOI: 10.11991/yykj.201904014 网络出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/23.1191.U.20190625.1716.006.html
随着船舶向大型化、高速化方向发展以及高 功率主机的使用，船后伴流场的不均匀程度和螺 旋桨的负荷加重，出现了尾振、结构损坏、噪音及 剥蚀等现象。在开展螺旋桨设计时，未考虑伴流 场的影响，将可能导致所设计的螺旋桨所在伴流
收稿日期：2019−04−18. 网络出版日期：2019−06−25. 基金项目：国家自然科学基金项目 (51679052,51639004)；工信部
而船舶螺旋桨适伴流理论设计及参数优化设计的目的就是在精确预报船舶艉后伴流场的条件下，合理地设计螺旋桨，使设
计桨适合于所在伴流场下的运转。将伴流谐调分析法、螺旋桨侧斜及纵倾选择原则、升力线程序、升力面程序和非定常面
元法程序、螺旋桨参数优化设计程序相结合，建立了螺旋桨适伴流理论设计及参数优化设计的系统，对大侧斜螺旋桨