小型海洋航行器日益发挥着巨大的作用,而能源问题始终是制约其航程的重要瓶颈。摆翼式波浪能发电海洋航行器是在普通航行器的基础上改造而来,其不同之处就在于它的两侧有两个用来发电的摆翼。外加摆翼改变了其阻力,需要具体研究不同速度下的阻力大小,而阻力与推进性能密切相关,良好的推进系统可以起到节约能源,增大续航力的效果。此外,推进形式的选择也至关重要,在相同的功率下以更高的推力和效率航行也是小型海洋航行器重要的发展方向。针对这些问题,以摆翼式波浪能发电海洋航行器的阻力研究为切入点,选择对转螺旋桨推进并对其推进性能进行了优化研究。主要研究工作如下:(1)针对摆翼式波浪能发电海洋航行器的阻力计算问题,选择计算流体力学(CFD)方法来计算。根据航行器的实际尺寸参数,利用SolidWorks建立航行器的三维模型,然后利用ANSYS ICEM和Fluent进行仿真计算,得到不同航速下的阻力。为了确定仿真计算的准确性,利用1957 ITTC经验公式计算出摩擦阻力的理论值并与数值计算值比较,在此基础上进行推进系统的初步设计。(2)推进形式的选择方面,选择对转螺旋桨推进,首先根据阻力计算结果选择MAU型螺旋桨进行单桨的初步设计,其次根据初步设计得到的参数进行建模和仿真计算,分析计算结果并与设计要求比较,对初步设计的参数进行调整。然后对参数调整后的模型进行仿真计算,来验证设计的合理性。仿真计算选择三种不同的湍流模型,并将计算结果与MAU型螺旋桨的图谱比较,作出三种模型的敞水曲线图,来确定误差大小并进行分析。分析表明,SSTk-ω模型的误差最小,因此后续的计算都采用该模型作为最佳模型。(3)对转螺旋桨的设计参数优化研究。首先根据要研究的参数建立不同的模型,然后利用前面得到的最佳模型即SST k-ω模型进行水动力计算,通过对比各模型的推力和效率等,得到最优模型,从而得到最佳设计参数。建立等效单桨模型,在相同的功率系数下,对等效单桨和对转桨的效率进行比较。结果表明,对转桨在提高推进效率方面具有明显的优势。