中文摘要：

螺旋桨空化演变与其振动和噪声特性密切相关，而螺旋桨空化条件下诱发的压力脉动是水力机械领域的重要学术问题。本课题采用水翼机理实验、理论分析和数值模拟相结合的方法，以揭示螺旋桨在非均匀流条件下的空化与压力脉动关联机理为目标，拟开展的研究内容包括设计三维扭曲水翼，开展空化机理实验，分析三维水翼空化演变特征、力特性以及典型位置处的压力脉动内在关系；参照实验结果，开展空化与湍流相干机理的高精度SGS模型研究，并详细探究空化脱落与升阻力变化及压力脉动关联机制；在此基础上，开展螺旋桨在非均匀来流条件下的空化流动演变及其诱导的压力脉动高精度DES模拟；基于数值模拟结果，采用涡动力学方法和空泡动力学理论，深入研究螺旋桨上空化诱导的压力脉动激增机理，总结出一些工程上控制空化压力脉动的具体措施和建议。该研究可为解决我国水力机械学科和船舶行业的关键问题提供技术支撑，具有重要的学术价值和工程应用价值。