1.1 选题的目的及意义

随着全球航运事业日益繁荣，现代船舶正朝着专业化、高速化、巨型化的方向发展。无论是民用船舶还是军用舰艇的数量均在不断攀升，造成码头通航密度相对增大，使原本并不富裕的港口、航道变得更拥挤，海运安全面临着十分严峻的考验。

在港内操纵大型船舶运动时，有如下特点：

1)水域面积小，通常达不到舵单独操纵船舶运动的最低标准:D≥2L(其中，D为操船水域面积的直径、L为船长)；

2)航行水域相对变浅、变窄，大型船舶的冲程相对减少，会产生较大的偏航距。此外，船舶在浅水域的阻力增加，旋回性会变差；

3)船舶航行速度过快时，舵效虽好，但因其尺度大，惯性大，旋回性能也相应变差；船舶航行速度过慢时，又不足以维持舵效。因此，需要相关推进装置辅助船舶的操纵运动；

4)因水域受限且自身控制能力较差，难以按港章、避碰规则及时避让。

综上所述可知，由于大型化船舶自身具有的操纵特点，以及在港口、航道内其操纵性能的困难程度，必然会给船舶安全靠离泊码头带来极大的影响，进而增加海运交通事故的风险。因此，改善大型化船舶的操纵性能是一个亟待解决的问题。

经过相关领域科研人员长期的研究，十九世纪中期诞生了一种特殊的操纵辅助推进装置，它就是侧推器，可以提高船舶操纵性能、机动航行的安全性。目前船舶侧推装置己经广泛应用到各类型船舶上。在特种船舶上，操纵人员借助它可以改善低速时的转向和定位能力，提高操纵性能；针对大型集装箱这样专业化的船舶，侧推装置的使用可以加快它靠离泊港口的速度，并能保证其安全性;而对那些小吨位的船只来说，有了侧推装置的协助，无须拖船的帮助，就能够自行靠离岸，可以节省拖轮费用，因而取得更大的经济效益。此外，船上设有侧推装置这样的辅助工具可以减少主机起动、换向次数，延长主机使用寿命。可见，开展对船舶侧推器研究以提升其性能具有重大的经济意义。

与螺旋桨相比，侧推器水动力性能研究不够充分，没有公开的设计图谱。在设计或计算中，主要采用部分的定型产品所标定的额定推力，或用导管桨图谱进行代替并修正，结果有一定误差，无法反映其真实的流场、推力构成、船型影响，也无法比较不同侧推器的效率，故开展对侧推器的水动力性能研究。