Yilmaz等[14]利用自適應網格法對名為The Princess Royal的船用螺旋槳葉尖渦空化起始和消失進行研究, 采用計算流體動力學(computational fluid dynamics, CFD)方法, 針對特定參數的螺旋槳進行空化試驗以驗證仿真數據的準確性, 但并未對空化起因與抑制空化方法進行深入研究。

本研究面向水翼/螺旋槳梢渦空化抑制的實際工程需求，聚焦于共性技術和基礎原理探索，為我們與海軍工程大學合作完成。 論文以 NACA0012型橢圓水翼為研究對象，對全濕流和空化流工況下的水翼梢渦流場進行了研究，并重點分析了主動射流位置、角度及速度對橢圓水翼升阻力系數、梢渦流場演化以及梢渦空泡結構所產生的影響。

▲ 網格剖面示意圖 初始網格計算結果 以進速系數 J = 0.71，空化數 σ = 1.763工況為例，采用上述網格進行螺旋槳空泡流數值模擬，計算得到的螺旋槳梢渦和空泡形態分別如下圖所示。

，引起的梢渦。

試驗中采用了2孔噴嘴，對于實際8孔噴嘴利用前述驗證后的高精度噴嘴內流耦合近場噴霧的大渦模擬模型針對圓柱孔和錐度孔噴嘴開展對比分析，如圖8和圖9所示，中截面上的內流和噴霧計算結果發現錐度孔噴嘴抑制壁面空化，圓柱孔噴嘴空化延伸出噴孔，但反倒是錐度孔噴嘴近場噴霧錐角及霧化破碎更好，這正是因為錐度孔加速了孔內流體旋渦運動，在近噴孔出口出現渦線空化所致

在此基礎上，將離散渦法引入該理論形成的自由表面隨機渦法，用離散渦法模擬流體的黏性，采用無網格降階模型，在保證計算精度的同時具有很高的計算效率，該方法對于船舶運動的預報有著很廣闊的研究前景。而 CFD 方法的優勢在于對黏性流體中船舶及附體附近流場的模擬，并且隨著計算機技術的進步，CFD 方法對船舶運動的計算精度和計算效率也隨之提高，因而已被大量用于船舶減搖系統的設計中。

其中，被動控制主要依靠新材料、優化機翼結構參數等方法來提高機翼剛度，該方法對機翼高頻振動抑制有較好作用，但對低頻振動的抑制效果較差。主動控制主要通過在機翼上加裝作動器，改變氣動外形，進而抑制顫振。自20世紀60年代起，美國就利用B-52、C-5A等飛機作為驗證機，進行了各種主動控制技術的驗證[88-89]，而后學者開始將陣風減緩技術應用到大展弦比柔性飛行器中。

主要研究內容包括： 建立計及微觀群泡動力學特性的宏觀空化新模型，獲得空化流動內部流體介質的物理特征、空泡形態特征、流動結構、尾部流動特性以及作用在航行體上的流體動力特性。 建立超空泡穩定性的分析方法和判據，發展超空泡流動研究的實驗技術和數值模擬方法，建立機動運動狀態下超空泡航行體的動力學模型。