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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。

雙擊計算域設置，主相設為水，次相設為水蒸氣。下一步保持默認，質量傳遞類型選空化，水蒸氣飽和壓力為3170，成核體積分數設為5e-04，這個是經驗值，水泵空化問題常用。

為了確定葉片改良帶來的影響，本文擬通過三維定常數值模擬計算對這一改良楔形葉片旋轉空化器的水動力學特性開展深入研究，并與原型葉片的水動力學特性進行對比分析，得到不同轉速下葉型對旋轉空化器水動力學特性的影響規律，以為旋轉空化器的設計和應用提供參考。1 計算模型圖 1 所示為本文所研究旋轉空化器楔形葉片的原始葉型和改良葉型的橫截面。

這確保了水翼表面和域邊界處的高質量網格。圖 1：水翼艇尾流的 3D 表示圖 2：箔片周圍的彎曲區域然后使用 Fidelity Automesh 執行網格細化和粘性層。圖 3 和圖 4 說明了表面上細胞的良好對齊。圖 3 和圖 4：肩部（右）和箔前緣（左）上的表面網格因此，這個水翼網格被放置在笛卡爾背景網格內，允許穿越虛擬海洋。

SuperFoiler 側視圖自由表面高度和箔壓力SuperFoiler 前視圖自由表面高度和箔壓力 固定點 VPP 船體水動力和力矩輸入矩陣運行用于微風非水翼性能分析本文中提到：Morrelli & Melvin, Design & Engineering, Inc. 25 年來一直處于高性能多體船和水翼技術的前沿。

采用剖面為NACA翼形的前置定子, 改變翼形的拱度比, 分析不同定子結構對螺旋槳的空化性能和水動力性能的影響。首先采用NACA-0424剖面結構的定子(如圖7所示), 分析在不同轉速下葉梢部位空化區域的強度(如圖8所示)。

本人整理的典型水翼的文獻，可以用于試驗設計和其他學習。

水動力渦輪機_NACA_4424翼型 Assem1blade622.SLDASM

流體動力空化應用 水動力空化是一種很有前途的空化技術，可用作納米材料合成的有效工具。水動力空化已成功用于化學或物理過程，例如聚合和解聚、微生物細胞破裂和脂肪酸水解。它還用于水凈化。受控流體動力空化的應用包括生物柴油合成、生物質預處理、臭氧化、燃料脫硫、閥門操作、船用螺旋槳以及食品和飲料行業。 Cadence CFD 仿真工具可以幫助您分析流體動力空化對復雜的基于流體的機器系統的影響。

它發生在許多領域，例如船用螺旋槳、水翼、魚雷、泵等。許多出版物都涵蓋了該主題，有時從另一個角度，從空化開始到其實際物理建模，使用實用的方法或更復雜的模型。Cadence 希望通過這篇博客文章分享其一些專業知識， 總結最先進的 CFD 技術 用于氣蝕預測并涵蓋不同的應用和 CFD 功能，以滿足工程師的需求。空化起始為了最初研究空化的產生，工程師可能會傾向于只查看 3D 場中的壓力水平。

（a）體積分數云圖（紅色為水，藍色為空氣）（b）總阻力仿真結果與實驗對比 圖6 船舶靜水阻力計算 5） 新增多相流VOF空化模型（BETA版），可模擬空化現象在多相流VOF模型的基礎上，AICFD 2023R2新增Zwart空化模型（BETA版），可用于模擬旋轉機械中由于壓力快速改變引起的空泡產生和破裂現象（即空化現象），并評估空化對旋轉機械效率的影響

(3) 水動力噪聲 水動力噪聲是由不規則的、起伏的海流流過運動船只表面而形成的，是水流動力作用于艦船的結果。

空化噪聲： 物體與水的相對運動引起局部壓力下降導致空化。螺旋槳空炮又分成稍渦空化、葉表面空炮和轂渦空泡。潛艇到達臨界轉速，空化噪聲強度急劇上升，其強度正比于空泡體積，空泡尺度逐漸從微米級增加到毫米，強度增大的同時，能量峰值逐步向低頻移動。在實際工程中，空泡通常會收到非均勻來流的影響，因此出現軸頻調制。

圖6 胡佛水壩溢洪道由于空蝕形成的大洞 (圖片來源：參考文獻[3])　　另一個例子是水翼、螺旋槳、水輪機葉片。由于高速運轉，在物體表面的低壓區也會產生大量的空泡。空泡潰滅會產生局部高能沖擊載荷進而誘導表面的空蝕破壞（如下圖），而壓力脈沖的累積效應也能夠誘發強烈的振動、噪聲等問題。螺旋槳空泡噪聲是潛艇隱蔽性中的重要問題。

瞬態計算采用大渦模擬(LES)湍流模型，計算不同工況下螺旋槳的水動力性能。所得流場結果與文獻中的試驗數據誤差在5%以內。聲學計算采用聲學商業軟件ACTRAN中的Lighthill聲類比方法計算螺旋槳在進速系數J=0.833時的非空化噪聲，所得聲場結果與文獻中的試驗數據誤差在10dB以內。

，首先測量了不同攻角下附體的垂向力（矩），并通過 CFD 程序計算船的水動力系數，然后設計了針對暈船率、空化現象以及機械效率的多目標優化PID 控制程序，擺角控制信號選擇的是縱搖角和縱搖角速度聯合控制，最后測量了裸船模和加裝含主動控制程序的附體后模型在 20，30 和 40 kn航速下的加速度和暈船率。

圖 3 顯示了葉輪汽相體積分數云圖，其中，藍色區域代表水，紅色區域代表水汽。圖中可以看出進口壓力較高時(175kPa)空化作用極其微小，隨著進口總壓力減小，葉輪空化現象開始變得明顯。

本人整理的歷年文獻

starccm和abaqus耦合，有文章可對比