袁 帅，姬朋辉，刘成龙，姜 辉

(潍柴动力股份有限公司，山东 潍坊 261061)

对于拖船、拖网渔船等需要提供大拖力的船型，为满足拖力的需求，螺旋桨设计追求大直径，但受限于尾部框架，此类船舶传动轴系通常布置成倾斜形式，这就导致了螺旋桨处在斜流工作条件下。对于高速艇，因其总布置的要求，主机轴线往往向下倾斜，加上航行时艇体发生纵倾，导致此类船舶螺旋桨也处在斜流工作条件下。有研究表明，处于斜流工作中的螺旋桨其推力特性曲线、转矩特性曲线均发生不同程度的右移，导致斜流中螺旋桨敞水效率下降。若斜流角δ>6°，螺旋桨设计与计算就应当考虑斜流影响，当δ=8°～12°时,若仍按轴流工作中的桨来计算螺旋桨特性，其结果常常是不可靠的甚至是错误的[1]。另外，斜流工作中的螺旋桨还会发生沿着螺旋桨转动轴法线方向作用的横向力和在桨叶内作用的、其方向与盘面垂直的附加力矩矢量，其对船舶的操纵性及轴强度的设计都有影响[2]。因此斜流对螺旋桨性能的影响一直受到螺旋桨设计者的极大关注。鉴于模型试验存在尺度效应、试验周期长、经费高等众多的问题。本文使用先进的商用CFD软件STAR-CCM+对某螺旋桨推进性能进行模拟，并对不同斜流下结果进行分析总结，为在斜流工况下的螺旋桨设计提供参考。

1 研究对象及工况

本文研究对象为国际拖曳水池会议(ITTC)公开的标准螺旋桨 DTRC P4381，尺寸如表1所示，对此桨进行敞水性能的计算和分析，三维模型采用CAD软件CATIA创建。