十四五规划指出要积极拓展海洋经济发展空间,海洋运输等行业的迫切需求使得船舶大型化、高速化步伐加快,对船舶推进器的要求也随之提高。螺旋桨是船舶最常用的推进器,通常裸露在船舶尾部,直接面对复杂的海洋环境,面临碰撞、腐蚀、生物污损等威胁,这些威胁会使螺旋桨发生损坏,带来效率降低、噪声增大等问题,因此需要对螺旋桨常见损伤进行研究。本文以螺旋桨常见的缺口损伤为研究对象,利用流体仿真软件,研究了缺口损伤对螺旋桨水动力性能、流固耦合特性及噪声的影响,具体研究内容如下:使用CAESES软件建立DTMB4381螺旋桨模型,利用Fluent软件对不同网格划分方式及湍流模型下螺旋桨敞水性能进行计算,以确定合适的仿真设置,将所得仿真值与文献实验值相比,误差大部分在5%以下,空化发生区域也与文献吻合良好,说明本文建立的模型及使用的仿真设置是可行的,具有较高的精度。利用CATIA软件建立了不同缺口的螺旋桨模型,并对不同缺口大小、位置及形状的螺旋桨水动力性能进行仿真,分析了缺口损伤对螺旋桨敞水性能曲线、叶面压力分布、叶片空化分布及空化动力性能的影响,结果表明缺口处产生超低压区,使得螺旋桨水动力性能下降。基于水动力分析结果,利用流固耦合交界面,将Fluent中得到的流场压力导入到Static Structural模块的螺旋桨叶片上,实现单向流固耦合仿真,分析了缺口损伤对不同材料螺旋桨应力分布、变形分布的影响,结果表明金属桨应力分布较为均匀而复合桨在叶根处有应力集中,缺口损伤将导致螺旋桨最大变形增加,且在缺口处产生应力集中。对螺旋桨叶片进行了模态分析,结果表明缺口损伤对模态固有频率影响较小,但会使振幅增加。根据FH-W方程,对螺旋桨噪声进行计算,在螺旋桨轴向平面设置不同监测点以得到声指向性图,以桨正后方监测点为参考点得到声压频谱曲线。结果表明,缺口损伤将导致螺旋桨各方向、各频率噪声增加。利用二维水翼对叶切面流场进行了模拟,结果表明缺口损伤将导致叶切面流场变得不均匀。