梁利华，姜寅令,2，亢武臣，赵朋

(1.哈尔滨工程大学 自动化学院，黑龙江 哈尔滨 150001；2.东北石油大学 电气信息工程学院，黑龙江 大庆 163318；3.中国石化石油工程技术研究院，北京 100101；4.唐山学院 交通与车辆工程系，河北 唐山 063000)

Magnus效应原理的圆柱形旋转式减摇装置是一种新型的低航速减摇装置[1-3]。与传统减摇鳍不同，Magnus减摇装置使用的是快速旋转的圆柱，根据转速大小和方向的不同，产生向上或向下的升力，进而产生抵抗横摇的稳定力矩，从而达到减摇的效果。基于Magnus效应的船用减摇装置的设计思想出现在Pangalila[4]、Kollenberger[5]的专利中。Koop[6]研发出马格纳斯效应减摇装置并完成实船试验。2012年Magnus减摇装置产品面向市场,目前能够成功生产Magnus减摇装置的厂商仅限于RotorSwing和Quantum公司，中国市场的Magnus减摇装置仍处空白，哈尔滨工程大学正致力于Magnus减摇装置的研发。目前，圆柱绕流问题的研究大多集中在低雷诺数，非旋转或二维仿真研究[7-9]。高雷诺数下旋转圆柱绕流的三维仿真研究较少，且人们更多关注的是雷诺数、斯特劳哈尔数、转速比对升/阻力以及圆柱后方尾迹变化的影响[10-12]，较详细的关于升/阻力特性与来流速度、转速关系的研究很少，且目前已知的相关实验研究仅有风洞试验和低转速的水池实验。Lafay[13]通过大量的实验研究了Magnus效应产生的升力，指出投影面积相同的情况下，旋转圆柱产生的Magnus力的大小约是翼面的2倍。Prandtl[14]进行了圆柱绕流的可视化研究，指出其升力系数最大为4π，该升力系数大约是飞机机翼通常得到的数值的10倍。……