武 璇，仉永超，靳良真，李广辉

(潍柴重机股份有限公司，山东 潍坊 261108)

0 引言

基于环流理论设计螺旋桨的过程中，要使螺旋桨的性能达到最佳状态，应合理选择螺旋桨各参数的分布形式。影响螺旋桨性能的参数主要有桨毂形状、盘面比、侧斜和纵倾等，在螺旋桨的优化设计中必须首先知道这些参数对螺旋桨水动力性能和空泡性能的影响。

王超等基于速度势面元法研究了侧斜与纵倾对螺旋桨水动力性能的影响。胡健等基于CFD方法，探讨了纵倾螺旋桨敞水性能和空化性能的影响。王诗洋等基于速度势面元法，研究了螺旋桨几何参数对其水动力性能的影响。以上文献研究了螺旋桨几何参数，并取得一系列成果，但对叶切面参数对螺旋桨水动力性能的影响研究较少。为此，本文以KP505螺旋桨为原型，借助CFD软件对螺旋桨的水动力性能进行数值模拟，并探讨不同螺距、拱度的径向分布对螺旋桨水动力性能的影响，总结各性能参数的变化规律。

1 控制方程

在螺旋桨水动力性能数值模拟过程中，流体均视为不可压缩流体，因此基本控制方程包括连续性方程和动量守恒方程，如下所示：

(1)

(2)

(3)

(4)

式中：

μ

为湍流粘度；

G

为由平均速度梯度引起的湍动能

k

的生成项；

C

、

σ

、

σ

为常数，分别等于1.9、1.0、1.2。

2 几何模型建立

本文以KP505螺旋桨为研究对象，其模型主要参数如下：直径0.25 m，叶数5，盘面比0.8，侧斜角32°，螺距比0.996 7，翼型NACA66。

根据文献[7]提供的螺旋桨的几何参数，且已知NACA66翼型的拱度、厚度沿弦长的分布形式，便可以通过计算得到各切面二维坐标；……