欧洲客户CAESES案例分享——线性喷水推进器的设计与优化

福伊特VOITH线性喷水推进器是一款结合了螺旋桨优势（propeller）和喷水推进器优势（waterjet）的产品。对于这款产品的设计，最大的挑战之一在于如何在广泛的工作范围内保持高效率，同时延迟空泡的发生。

具体来说，福伊特线性喷水推进器具有以下优势：

● 在船舶的航区间内持续的高效率

● 降低空泡，降低噪音和振动

● 适用于低速，高速之间混合运行工况的船型，如游艇，巡逻艇等

福伊特公司充分利用CAESES的功能来设计线性喷水推进器的整个系统，包括尾轴管，船体和转子/定子的几何外型。

推进器与船体的整合

如何将这套系统最佳的匹配到船体上也是通过CAESES实现的，如下图。为了找到满足客户需求的最佳外型，我们定义了一系列参数（尾轴管长度，整合深度等等），然后将他们用到CAESES建立的高度自动化的仿真流程中。这些参数会自动变化，与此同时转子，定子，喷嘴的几何形状也会发生相应的变化，这样就确保了船体几何与推进器完美的贴合。

定子和转子的设计

叶片的参数基于圆柱形截面定义。典型的参数为弦长，厚度，拱，侧斜，纵倾，螺距的径向分布。为了分块结构化网格的划分，一些其他的参数也被定义。

以这个几何为基础，网格划分流程可以完全的自动化，并且可以用于试验设计和优化。面网格本身在一些关键的区域如倒边，随边和叶梢与喷嘴之间的空隙也有更高的密度。

叶片，喷嘴，船体和尾轴管的参数可以利用CAESES内置的算法自动变化从而进行实验设计和优化。整个仿真流程是在福伊特公司的计算集群上完成的。