王 超，刘 正，李 兴，汪春辉，徐 佩

(哈尔滨工程大学 船舶工程学院，哈尔滨 150001)

船舶在碎冰水域航行或者破冰航行时，船尾螺旋桨在高速旋转状态下会形成低压区，由于这种吸力，即使在水下冰块也很容易被卷入到船体尾部区域与螺旋桨产生碰撞或相互干扰[1].并且碎冰在船首很容易被压入船底并沿船底部滑行至船尾部与螺旋桨产生阻塞和碰撞等形式的干扰，导致螺旋桨所受载荷远大于敞水工况[2].螺旋桨在旋转过程中会受到自由运动冰块的流场影响，会产生明显的不均匀脉动载荷，这对螺旋桨的空泡、噪声、振动等水动力问题的影响都较大[3]，这种影响与冰块自身的形状、大小、位置以及水流速度都息息相关.对于冰桨非接触干扰，国内外有很多学者都开展了这方面的研究.王国亮[4]应用以计算流体力学(CFD)技术为基础，应用重叠网格技术，建立了模拟黏性流场中冰桨相互作用问题的数值方法.孙盛夏[5]应用 FLUENT 软件建立黏性流场中冰阻塞问题的数值模拟方法，并对冰阻塞工况下的冰级螺旋桨诱导激振力进行数值预报.徐佩[6]用CFD-DEM 方法开展了螺旋桨-碎冰-水耦合作用下的数值模拟，并对冰-桨-水相互作用进行了研究.Shih等[7]通过2D面元法计算冰阻塞下螺旋桨的水动力性能，其计算结果表明阻塞工况下螺旋桨叶元体的最大升力系数和最大阻力系数都会大大增加，能够达到敞水工况的5.78倍.Yamaguchi[8]推导了改进的升力面方法，通过实践计算认为……