預測和減少流體空化對于很多工業應用都至關重要，包括船舶推進器。計算流體力學 (CFD) 可以用于預測流體空化并在設計流程早期探索備選設計。本白皮書探討船舶推進器空化仿真的重要方面。它評估準確仿真潛在錯誤的相對影響、如何降低其影響以及在比例模型物理測試過程中模擬全尺寸推進器的優勢所在。

使用 CFD 仿真預測流體空化并降低其影響

空化是由流體壓力驟降引起的，這樣液體就會產生相變和氣泡。許多液體流動時都會發生這一現象，尤其是在泵、閥門和推進器之類旋轉機械中。流體空化會導致振動、噪聲和腐蝕，并因而導致結構磨損和損壞。在船舶應用中，推進器空化會降低推進效率并對船體和推進器葉片造成腐蝕。因此，準確預測是否會發生空化、在推進器的哪個部位發生、確保減少推進器設計次數或盡可能防止流體空化，都至關重要。

借助計算流體力學 (CFD) 進行多相建模，對于理解空化而言是不可或缺的工具。對于比例推進器模型進行的物理測試用途有限，因為預測和真實世界的全尺寸操作條件之間存在差異。CFD 可以準確預測空化并迅速用于多種設計研究。

了解如何執行準確的空化仿真

通過 Simcenter STAR-CCM+ 之類 CFD 代碼中的通用空化模型，可以準確預測船舶推進器的空化。本白皮書詳細探討運行空化仿真過程中可能遇到的難題。了解如何評估以下對象：

• 湍流模型

• 柵格解析度

• 推進器幾何形狀

• 尺度效應

對于空化仿真結果的影響。本白皮書囊括了 SVA Potsdam 公司的 CFD 仿真和實驗數據對比。

借助船舶 CFD 仿真推動船舶設計流程

我們堅信，全面的數字孿生對于船舶創新的未來和效率至關重要。我們的仿真和測試工具產品組合靈活、開放、可擴展，并且可以在船舶設計流程的每一步提供支持輔助。我們的解決方案提供集成設計環境、自動化船舶 CFD 工作流程和智能設計探索工具。這樣可以對許多設計變型進行快速分析，并從最早的設計階段就可以進一步了解推進器和船舶性能。

詳細了解有關作者及其在船舶計算流體力學 (CFD) 方面的背景

米洛萬·佩里奇 (Milovan Peric) 教授在 CFD 及其船舶應用方面有著超過三十年的經驗，并且他在學術和商用軟件企業均擔當過研究職位。他是暢銷書《Computational methods for fluid dynamics》以及大約兩百種有關 CFD 開發和應用方面報刊的聯合編創。他目前就職于杜伊斯堡-埃森大學船舶技術、海洋工程和運輸系統研究所，并擔任 Siemens Digital Industries Software 船舶 CFD 的高級顧問。

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