泵喷推进器水动力性能的数值模拟及不确定度分析

摘要

泵喷推进器具有辐射噪声低、临界航速高的优势,在舰船低噪声推进领域受到了广泛的关注.准确预报泵喷推进器的水动力性能,是开展设计的重要基础.本文通过求解雷诺平均的Navier-Stokes(RANS)方程,对模型尺度的泵喷推进器进行准定常计算,应用第二十八届国际拖曳水池会议推荐的方法对计算结果进行数值不确定度分析,并将计算结果与上海交通大学空泡水筒的模型试验结果进行了对比.采用SST k-ω两方程模型来模拟湍流,以及全y+壁面处理来模拟近壁面流动.采用三组相同网格细化比的网格进行准定常计算并进行不确定度分析.计算结果产生了单调收敛的趋势,因此采用安全系数法计算数值不确定度.验证得到的数值不确定度在3％以下,与实验数据的比较误差不超过5.7％.