以船舶水润滑轴承为研究对象,建立水润滑轴承双向流固耦合模型,采用有限元法研究偏心率为0.6时,赛龙、飞龙、丁腈橡胶和超高分子聚乙烯4种不同衬层材料水润滑轴承的润滑特性。研究结果表明转速一定时,4种衬层材料沿轴向和周向的衬层变形分布较为一致,其中丁腈橡胶衬层的变形最大;4种衬层材料沿轴向和周向的压力分布趋势也较为一致,最大的压力值均出现在210°~270°之间,同时在270°~30°之间水膜压力波动较大。4种衬层材料的摩擦因数均随转速的增大呈现先增大后减小的趋势,其中丁腈橡胶的摩擦因数最大,超高分子聚乙烯的摩擦因数最小。

以某混流泵为对象,基于FLUENT软件,建立相对坐标系下的时均连续方程及N-S方程,并采用RNG k-ε模型、非结构四面体网格和SIMPLEC算法对该混流泵内部三维流动进行数值模拟。在分析网格无关性的基础上,并在叶轮与导叶体之间不同距离的情况下分别模拟了其在静态时的水阻系数和在动态时的性能参数,结果表明：在特殊环境下,当混流泵的叶轮与导叶体之间的距离为0.45 b2时水阻系数最低、效率最高,可达到静态低阻、动态高效的性能要求。

为研究导叶式混流泵的轴向力，建立了导叶式混流泵内全三维流道模型，基于非定常大涡模拟亚格子尺度模型与滑移网格技术，对不同工况下的混流泵进行了数值模拟和性能预测，并将非定常方法计算值、定常方法计算值、经验公式估计值与试验值进行比较分析。结果表明：非定常方法计算得到的叶轮轴向力变化规律与试验和经验公式计算得到的轴向力变化规律更接近；在设计工况附近，定常和非定常方法计算得到的混流泵叶轮轴向力的数值与试验值的相对误差均约为10％；在小流量及大流量工况下，定常方法的计算值与试验值的相对误差约为30％，非定常方法的计算值与试验值的相对误差在10％之内。因此，非定常模拟方法可以更准确地预测混流泵的轴向力。