文献综述
本课题研究的现状及发展趋势：
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研究现状
气力推进艇是一种利用水动力和空气动力综合发挥作用的小型船舶，其优点具体表现在特殊的推进系统、优异的快速性、灵活的操纵性、较好的稳性、简单的外形以及廉价的建造成本等方面，在军用和民用领域都具有较为广泛的应用。
在军用领域，随着气力推进艇性能日趋稳定可靠、建造技术日臻成熟，其在军事方面的应用也越来越广泛。气力推进艇最早在欧美国家开始应用，主要是用于湖泊、沼泽等内河执法人员的水上巡逻执法工作[1-2]。
在民用领域，气力推进艇主要应用于穿越敏感植被和土壤湿地；气力推进艇能在结冰的河中的破冰地带上航行，进行水质测量。2010年美国原油泄漏到佛罗里达周围海域中，面对许多船只无法到达的浅滩等区域，气力推进艇的优势更加显著[1-2]。
虽然我国已经初步研制出国产的气力推进艇，但其中更多的是模仿和参照国外过时的艇型，缺乏对其艇型设计更深层次的理论研究。并且气力推进艇是一种较为特殊的船型，既承受空气阻力又承受水的阻力，而且两种阻力占船体总阻力的比例都相对较大。因此对其螺旋桨的流场进行仿真研究有着重要的意义，从而提高航速，根据当地实际生态环境灵活的设计其艇型提供了有力的理论支持。
由于历史等各方面的原因，国内在船舶CFD技术发展领域起步较晚、发展较慢。在20世纪70年代初，首先是引进国外的先进理论来编纂船舶水动力方面的教材，使国内学者普及了关于船舶水动力学的认识。1995年哈尔滨工程大学的段文洋[3]教授发表的论文“船舶大幅运动非线性水动力研究”使我国的水动力学研究跟上了国际领先水平。吴胜、陈雄[4]所发表的论文“静水中自由船模拖曳CFD模拟方法研究”最先在国内将六自由度运动模型应用到船舶CFD研究中来。上海交通大学的缪国平、邹早建[5]等率先提出了将CFD技术应用于船舶水动力学研究的思路。哈尔滨工程大学的曹洪建[6]在他的硕士论文中提出运用CFD软件FLUENT对滑行艇进行了静水直航拖曳试验下艇体定常绕流场特性的计算研究，是国内较早的运用CFD技术对滑行艇的水动力性能完成研究的实例。大连理工大学的齐鹏、王永学[7]通过运用VOF方法求解粘性流场的基本方程，最终成功建立了一套可应用于海岸结构物波浪计算研究的三维数值波浪水池。张振江[8]研发了以通用前CFD处理器Gambit为基准的船舶混合型网格自动生成程序HIGOT以及船舶结构化网格自动生成程序SUGOT，进而为最终完成数值优化船型奠定良好的基础。
国外的船舶CFD技术发展较早，因具有提高设计效率、降低资金投入、增加设计质量等优点，因此一直受到国际上的广泛关注，是国际船舶领域十分流行的前沿课题。最早在20世纪60年代，Hess与Smithfa[9]发表了一篇论文，指出运用叠模绕流的方法可以求解出任意的三维无升力物体的势流，这一观点标志着以计算机为工具、以流体力学为原理的数值模拟的开始。英国帝国科技大学的博士研Abdel-meguid A.M.[10]的毕业论文运用了关于传热问题的计算方法。主要包括基于雷诺平均N-S(RANS)方程，后来经过 20 世纪 80 年代的研究，RANS 方程逐渐被人们所接受并得到快速发展，其标志着CFD 技术开始正式应用于船舶领域。Azcueta和Rousselon[11]等人详细研究了CFD软件在船舶（如游艇）设计中的应用，通过将CFD软件与六自由度运动模型相结合的方法在游艇的运动模拟中进行了多次计算，且详细介绍了Star-ccm 和Comet这两款商业计算流体软件的数值计算原理。结果表明，在船舶（如游艇）的设计中CFD数值模拟可以起到代替水池模型试验的作用。Mario Caponnetto[12]等人利用多块化的结构化网格，并通过有限体积法（Finite Volumes Method）求解 RANS 方程，以及运用 VOF 方法（Volume of Fluid）模拟船舶的自由液面，对尖舭型船舶的绕流场进行数值模拟。
2.发展趋势
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