刘 恒，伍 锐,3，孙 硕

(1.上海船舶运输科学研究所 航运技术与安全国家重点实验室，上海 200135；2.上海船舶运输科学研究所 航运技术交通行业重点实验室，上海 200135；3.浙江大学 能源工程学院化工机械研究所，杭州 310027)

19世纪末，英国学者就开始注意到螺旋桨空化现象，空泡的发生导致螺旋桨工作于水汽中，螺旋桨推力下降，航速难以达到预期[1].空化其实是一种热力学现象，环境压力不变当温度升高时，液体吸收热量发生汽化；温度下降时，水汽冷凝成液体状态.对于螺旋桨空化而言,温度一定，桨叶高速旋转，桨叶表面压力低至饱和蒸汽压力时，液体水分子汽化，水汽通过界面进入气核使之膨胀发展为肉眼可见空泡；当桨叶表面压力升高，空泡发生溃灭，释放热量，产生剧烈压力脉冲.常见的螺旋桨空泡形态有片空泡、梢涡空泡、泡空泡、叶根空泡、云雾状空泡及毂涡空泡等，其中梢涡空化起始最早，会导致螺旋桨辐射噪声骤增，水下航行器临界航速的高低完全取决于此.因此，如何延缓梢涡空泡的产生对于桨的设计者而言至关重要，而准确预测梢涡空化则是低噪声螺旋桨设计的前提和基础.

相对于试验而言，数值模拟能够以较低的成本、更高的效率及能提供更加丰富的流场信息而成为研究螺旋桨空化流动的重要手段.空化数值模型大体分为三类：界面追踪法[2]、全流场求解Navier-Stokes(N-S)方程均相流模型[3]及欧拉-拉格朗日混合方法[4].其中N-S方程全流场求解应用……