长久以来,船舶航运领域一直是高能耗的行业,随着能源紧缺、环境污染、温室效应等问题的日益加剧,节能减排成为了行业内相关人员的研究热点。船舶水动力节能装置得益于其本身结构设计相对简单、节能效果较好、回收成本周期短,不涉及对船舶整体结构的改造等优点,受到了研究人员的青睐。在这之中,毂帽鳍是一种基于漩涡衰减降阻技术的节能装置,能够有效的提高螺旋桨的推进效率,从而大大降低船舶的能耗。在实际的应用中,人们十分关注毂帽鳍对螺旋桨流场的影响以及节能效果,因此精确的进行毂帽鳍的水动力性能预报具有重要的研究的意义。目前对于螺旋桨的相关研究主要是基于模型实验方法展开的。模型试验方法先天存在着成本高、周期长等不足。随着近些年来计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)的快速发展,作为流体力学的新手段,CFD是一种用计算机手段模拟流体流动的方法。CFD可以有效的预报螺旋桨的各项水动力性能,并且有效的展示细节流场,因此其成为研究、设计船舶水动力节能装置的重要工具。本文运用开源软件OpenFOAM的单向流求解器pimpleDyMFOAM,基于滑移网格技术对毂帽鳍的水动力性能进行了数值模拟。首先为了验证求解器以及滑移网格在处理螺旋桨相关问题的可靠性,对MP687螺旋桨进行了敞水性能数值预报,并与实验结果进行了对比,两者吻合良好,进一步进行了网格收敛性验证,计算网格收敛良好,说明了求解器以及网格布置的可靠性;之后对比了安装毂帽鳍前后螺旋桨水动力性能的差异,在安装了毂帽鳍之后,螺旋桨毂涡强度有明显的下降,消除了桨毂附近流场的低压区,毂帽鳍的存在提高了螺旋桨的推力,降低了螺旋桨的扭矩,从而有效的提高了螺旋桨的推进效率;之后研究了毂帽鳍与螺旋桨间距、毂帽鳍叶数、毂帽鳍安装角三种参数对毂帽鳍节能效果的影响,从文中的数值模拟结果来看,本文涉及的螺旋桨在间距比为0.035、叶数为五叶、安装角为30°时毂帽鳍的节能效果最好;再然后,考察了雷诺数对毂帽鳍节能效果的影响,雷诺数存在着一个临界值,当低于这个临界值时,随着雷诺数的增大,毂帽鳍的节能效果会随之增大,而当超过这个临界值时,毂帽鳍节能效果随雷诺数增大则变化不明显;之后研究了有舵和无舵时,毂帽鳍节能效果的差异,在有舵时,毂帽鳍的节能效果要弱于无舵时节能效果;最后研究了毂帽鳍的尺度效应,研究时应用了IDDES湍流模型,毂帽鳍存在着明显的尺度效应,尺度效应主要表现在鳍叶上,而螺旋桨的其它部分受到的影响则不大。