洪方文，张志荣，刘登成，郑巢生，翟树成

（1.中国船舶科学研究中心，江苏无锡214082；2.船舶振动噪声重点实验室，江苏无锡214082）

0 引 言

自计算机诞生以来，数值计算成为科学研究的一种主要手段。在流体力学领域中，经过七十年的发展，计算流体力学（CFD）已经成为船舶流动分析的主要工具。船舶螺旋桨CFD 已经被广泛应用于推进器设计中，使得设计目标实现的确定性大为提高。通过广泛使用发现，大部分情况下螺旋桨敞水性能CFD预报的精度误差都能达到不超过3%的水平，满足螺旋桨设计的工程需要。不过同样也会出现预报精度很差的情况，甚至误差会达到20%的状况，这说明螺旋桨设计中CFD的应用还存在一定的技术风险，进一步完善船舶CFD技术，提高其计算精度是一项重要的工作。

数值求解螺旋桨流动问题始于20 世纪80 年代，最初针对非湍流控制方程、有势流方程[1]和Euler方程[2]、低马赫数可以压缩流动N-S 方程[3-5]及不可压缩层流N-S 方程[6-7]进行求解。90 年代初期开始出现了求解不可压缩RANS方程的螺旋桨湍流流场CFD计算[8-10],使得计算精度有了很大的提高。在90 年代中期螺旋桨的定常流计算已相当广泛，并应用到螺旋桨水动力性能的预报中[11-13]。到90 年代末期，螺旋桨CFD 已经比较成熟，可以较好地预报螺旋桨敞水性能。1998 年，第22 届ITTC 推进技术委员会在法国Grenoble 专门举行了RANS/面元法螺旋桨性能比较计算研讨会[14-16]，研讨会的主要结论是RANS 和面元法都可精确地预报螺旋桨的敞水性能，能够用于螺旋桨设计阶段的性能预报。……