有研究的目的是计算基于雷诺兹平均法和Navier–Stokes(RANS)的流体力学性能、楔通风流量、二维和三维半浸式螺旋桨(SPP)。首先,对两相流绕楔和二维剖面(凹陷和非凹陷)数值分析。流动通风,压力分布和力的测定和比较实验数据。然后,将该方法扩展到预测螺旋桨的水动力性能。螺旋桨叶片呈凹陷状。在模拟配置,SPP是1/3淹没(I=h/D=0。33),在不同的负荷和较低的全通风系数(J)下工作。获得SPP-841B的敞水性能、压力分布,力/力矩和通风模式并与实验数据相比较。数值计算结果与实验测量值吻合较好,特别是在较高的推进系数下。
SPP是在一半在水下一半在水上的规划工艺下进行的。他们给高速船提供更高的速度。图1说明了SPP的一个示意图。由于它容易接近自由表面,通风,而不是空化发生在螺旋桨后面。如果在通风腔的压力被假定为大气压,在这一过程中,空化现象是完全被忽视的,流体动力学方程的数据分析揭示了五个无量纲的通风螺旋桨流量参数的意义。
通过研究SPP的现象,发现提前系数和浸渍比有效地通过推进器把水流分为三个主要的流动状态,如下:
非通风的状态:没有通风发生在螺旋桨或其尾流。部分通气状态:部分尾流显示有条纹或有通风孔的板片,而推进器可以完全浸润
或着和空气连通的孔部分覆盖。完全通风状态:存在于螺旋桨每个叶片上的单一通风腔,开始接近吸气侧的前缘
和压力侧后缘,从而形成一个片材腔,它延伸到螺旋桨的螺旋伴流。在这样的状态下,流动通常是相当稳定的,包括低的预浸系数和部分浸没比率。