第一章 绪论 1
参考文献 6
第二章 有关流体力学基础的补充 9
2．1柱坐标系及运动坐标系中的流体动力学方程 9
在与空间固定的坐标系中的方程式 9
在运动坐标系中的方程式 10
2．2从涡量场及速度的散量场确定速度场 13
2．3奇点面分布的一些重要特性 14
源汇分布 14
偶极子的面分布 15
涡片 16
比奥-萨瓦（Biot-Sawart）定律 19
偶极子片与涡片之间的等价关系 20
2．4格林定理（Green’s Theorem）的应用 21
2．5作用于物体上的定常和非定常的力及力矩 24
参考文献 27
第三章 螺旋桨的升力面理论 28
3．1概述 28
3．2螺旋桨几何形状的数学表达 28
3．3螺旋桨的边界条件 33
3．4螺旋桨的升力面模型 38
3．5考虑叶片厚度的边值问题 39
常用的处理方法 39
精细的处理方法 42
3．6处理螺旋桨升力面边值问题的概念 47
3．7叶面区内的涡系模型及离散化 50
涡格的生成 50
叶梢分离涡模型 53
导边分离涡模型 53
3．8尾流区内的涡系模型 54
详细决定尾涡模型的方法 55
决定尾涡变形的简化方法 57
3．9定常问题涡系的诱导速度计算 58
3．10源分布的诱导速度计算 59
3．11定常问题的正问题求解 60
3．12水动力计算 63
3．13螺旋桨的升力面设计计算方法 66
3．14非定常机翼的涡系 69
3．15 螺旋桨非定常升力面模型 71
3．16螺旋桨非定常升力面问题的求解 74
涡格的建立 74
其他叶片（包括它们的尾涡片）上的奇点布置 74
Kutta条件的处理 74
在控制点上的法向诱导速度计算及边值问题的方程式 76
在时域中的分步计算 78
3．17作用于桨叶上的非定常水动力 78
轴承力 78
伴流场的谐调分析 80
轴承力的频率特征及与伴流场的偶合效应 80
3．18升力面理论的准连续计算方法 84
3．19桨毂影响的处理 89
3．20对转螺旋桨的升力面理论计算方法 91
对转螺旋桨定常化的升力面理论计算法 92
均匀来流中对转螺旋桨非定常升力面理论计算法 95
非均匀来流中对转螺旋桨非定常升力面理论计算法 98
对转螺旋桨非定常水动力的频率 99
对转螺旋桨非定常水动力计算 103
参考文献 104
第四章 螺旋桨的面元法 106
4．1概述 106
4．2螺旋桨面元法的基本积分方程及边界条件 107
螺旋桨定常面元法的基本积分方程及边界条件 107
螺旋桨非定常面元法的基本积分方程及边界条件 110
4．3利用面元法预报螺旋桨定常水动力性能 111
方程数值离散 112
压力Kutta条件的实施 113
面元网格的划分 114
速度分布和压力分布的计算 116
螺旋桨水动力性能计算 117
数值试验 118
定常面元法的实例计算及验证 122
4．4螺旋桨非定常水动力性能预报 126
数值离散 126
Kutta条件 127
非定常面元法数值计算方法的校核 128
4．5可调螺距螺旋桨性能和转叶力矩的预报计算 132
可调螺距螺旋桨转叶力矩的研究 132
面元法的应用 133
可调螺距螺旋桨桨叶转角后桨叶剖面的畸变 135
4．6导管螺旋桨升力面／面元耦合的水动力计算方法 136
导管调距桨定常性能数值计算 136
导管螺旋桨非定常性能数值计算 140
4．7导管螺旋桨定常与非定常面元法 148
导管螺旋桨非定常面元法 148
导管螺旋桨定常面元法 151
算例 151
4．8螺旋桨与舵相互干扰问题 153
螺旋桨与舵非定常性能数值计算方法 154
计算结果及讨论 156
4．9面元法在螺旋桨设计问题上的应用 159
导管螺旋桨升力面／面元耦合设计方法 159
螺旋桨面元设计方法 164
参考文献 168
第五章 基于粘流理论的螺旋桨CFD计算方法 171
5．1概述 171
5．2流动控制方程 173
5．3湍流模型 175
Baldwin-Lomax（B-L）代数模型 175
二方程湍流模型——k-ε模型 176
二方程湍流模型——k-ω模型 177
5．4数值离散方法 178
有限差分法 178
有限体积法 184
5．5数值网格生成 186
结构网格生成方法 186
非结构网格生成技术 191
混合网格生成技术 193
5．6一般曲线坐标系下的RANS方程 193
5．7 RANS方程的数值求解方法 195
分离解法 195
投影法 197
耦合法——人工可压缩性方法 198
5．8螺旋桨周围流场及水动力性能预报 199
螺旋桨流道区域数值网格生成 200
雷诺平均应力方程（RANS）数值求解 201
数值算例 206
5．9船舶推进器领域CFD技术发展与应用 212
螺旋桨敞水性能预报 213
螺旋桨非定常水动力性能预报 216
导管螺旋桨敞水性能预报 217
参考文献 220
第六章 螺旋桨空泡流的势流方法 224
6．1概述 224
6．2升力面理论在三维机翼空泡计算中的应用 225
基本假定及几何处理 226
边值问题 226
积分方程 233
数值计算 234
数值计算中的几个注意点 236
6．3升力面理论在螺旋桨空泡计算中的应用 237
基本假定及几何处理 238
边值问题 239
积分方程 242
数值计算 242
算例 245
6．4面元法在螺旋桨空泡计算中的应用 248
坐标系与螺旋桨的几何表达 249
边值问题 250
数值求解方法 256
数值计算结果 257
几点注释 258
参考文献 263
第七章 现代船舶推进器的设计方法及其发展趋势 265
7．1概述 265
7．2新型叶剖面 267
7．3新型叶剖面在螺旋桨设计中的应用 279
7．4考虑非定常运转的螺旋桨设计 280
7．5应用B样条修改叶剖面及螺旋桨设计 283
应用B样条曲线设计翼剖面 285
应用B样条曲面设计螺旋桨叶 286
7．6应用粘流CFD计算船后推进器的水动力性能 286
7．7粘流／势流耦合的船后推进器设计方法 294
参考文献 300
附录Ⅰ 直线涡段的诱导速度 303
附录Ⅱ 源线段的诱导速度 305
附录Ⅲ 在螺旋桨拱弧面上？s·A的计算公式 307