第４０卷第３期江苏船舶Ｖｏｌ.４０Ｎｏ.３２０２３年６月ＪＩＡＮＧＳＵＳＨＩＰＪｕｎ.２０２３厚度比与翼型对船用舵选型的影响杨雨庚ꎬ罗治高ꎬ夏玉涛ꎬ祝圆圆(上海船舶研究设计院ꎬ上海２０１２０３)摘要:为得到某８２０００ｔ散货船的最佳舵选型ꎬ应用ＣＦＤ软件ＳＴＡＲ￣ＣＣＭ＋对ＮＡＣＡ、ＮＡＣＡ６４Ａ、ＨＳＶＡＭＰ７３这３种翼型在３种厚度比情况下进行数值模拟ꎬ并分析舵叶在不同翼型、不同厚度比时的水动力性能ꎮ结果表明:舵的厚度比对其小舵角水动力性能影响不大ꎬ但舵厚度比和翼型对其失速角和大舵角下的水动力性能有明显影响ꎬ增大舵叶厚度比可有效改善舵叶升力性能ꎬ但会导致阻力性能下降ꎬ通过数值计算得到的最佳舵型目前已应用于实际生产中ꎮ关键词:舵选型ꎻ水动力性能ꎻ厚度比ꎻ翼型中图分类号:Ｕ６６４.３６文献标志码:ＡＤＯＩ:１０.１９６４６/ｊ.ｃｎｋｉ.３２￣１２３０.２０２３.０３.００７０引言舵是最常用的船舶操纵设备ꎬ在实际设计过程中常用规范计算法计算其水动力性能ꎮ该方法在保证提供足够升力的同时ꎬ能够满足强度要求ꎬ但规范计算法未考虑不同厚度比对舵阻力的影响ꎮ为减小舵阻力ꎬ一般采取降低厚度比的措施ꎬ但此方法压缩了舵杆的布置空间ꎬ对舵杆的设计提出了更高的要求ꎬ因此定量探究厚度比对舵效的影响十分重要ꎮ李邦华等[１￣２]将预报值与模型试验结果进行对比ꎬ得到更好的湍流模型和边界层厚度ꎮ杨洋等[３]采用雷诺平均纳维￣斯托克斯方程(ＲＡＮＳ方程)研究襟翼舵主副舵间间隙大小和尺度效应对其水动力性能的影响ꎮ付翯翯[４]基于ＲＡＮＳ方程ꎬ通过不同系统水动力计算ꎬ验证扭曲舵的节能效果ꎮ周广礼等[５]通过简化半悬挂舵水动力计算方法提高了半悬挂舵舵力估算效率ꎮ林友红[６]通过比较半悬挂舵与梯形舵水动力性能来证明弦长法可预估半悬挂舵阻力与升力ꎮＫＩＭ等[７]采用计算流体力学(ＣＦＤ)方法验证Ｚ型扭曲舵能够提升推进效率、节能效果ꎮ本文以某８２０００ｔ散货船为研究对象ꎬ定量分析厚度比及翼型对于舵效的影响ꎬ从而确定该船的最佳舵型ꎮ１数值方法本计算中设定舵随船舶以恒定速度Ｖ向前运收稿日期:２０２２￣０７￣０２作者简介:杨雨庚(１９９４—)ꎬ男ꎬ硕士ꎬ助理工程师ꎬ主要从事船舶舾装研究ꎮ动ꎮ进行数值模拟时ꎬ固定舵不动ꎬ使流体以Ｖ的恒定速度流动ꎬ从而模拟舵在流体中的运动ꎮ假定流体黏性不可压ꎬ满足不可压缩流体控制方程(Ｎａｖｉｅｒ￣Ｓｔｏｋｅｓ方程)ꎬ即满足以...
