随着经济全球化进程不断加快,能源消耗不断增长,环境问题日益凸显,能源紧缺成为了人类社会重点关注的问题。世界各国均根据自身国情提出了相应的应对措施,而海洋运输是国际贸易运输的重要渠道,船舶对能源具有较强的依赖性,需消耗大量燃油资源,同时排放大量的温室气体,因此,各方对于船舶节能装置的研究格外重视。安装节能装置是船舶节能减排的主要措施之一,针对于节能装置的研究开发工作,以前主要通过模型试验的方法来进行,虽然结果会比较准确,但需要大量的资源作为基础,且对人力要求比较高,还会受到环境因素的限制。随着CFD技术逐渐成熟,不仅计算结果较为精确,还能够节省大量资源,逐渐成为了研究船舶节能装置的主要方法。本文对MAU型螺旋桨进行了模拟计算,分析其水动力性能,与试验数据比较,验证方法的正确性,并进行了网格收敛性与湍流适用型的验证。在此基础上,对螺旋桨-舵球襟翼舵系统的各项水动力性能进行模拟计算,对其节能性与操纵性进行了数值分析,通过与螺旋桨与桨-常规襟翼舵敞水性能进行比较,发现桨-舵球襟翼舵系统能够提高推进效率,获得较好的节能效果。对不同转角情况下舵球襟翼舵所受升力与螺旋桨敞水性能进行计算,并对流场特征进行了分析。通过与舵球常规舵和常规襟翼舵进行对比,发现舵球襟翼舵的子舵转角可以有效降低迎流面速度,从而产生较大的升力,可以有效改善船舶的操纵性能,并且在转舵情况下螺旋桨效率提升也最为明显。对单桨与桨舵系统分别进行了表面压力、中切面压力、中切面速度以及尾流特征分析,并且研究了桨舵间距对于桨舵系统的影响。进一步,将船桨舵之间复杂的相互干扰关系考虑进来,对船-桨-舵组合系统进行船舶自航模拟计算,并对船-桨-舵球襟翼舵与船-桨-常规舵的自航结果进行考察,分析舵球襟翼舵的性能差异。