随着海洋运输船舶的吨位和功率不断增长,船舶推进系统中船机桨配合研究越来越受到世界造船业和航运业的重视,成为船舶科技领域的重要课题之一。随着国际油价的上涨,船舶航运经济性和续航力问题越来越受到关注。作为舰船的核心动力,续航力的提高能够使舰船有更远的作战距离,本文是根据某几个研究所提出的某四桨推进大型船舶在巡航状态下不同的工作状况所导致的不同油耗的问题展开研究的。本文分析了船舶能量平衡,建立螺旋桨与船舶主机之间能量传递关系,介绍船舶航行中的阻力特性及螺旋桨的推进特性,分析螺旋桨与船舶主机的匹配设计。进行匹配设计后船舶航行特性分析及主机性能分析。分别利用FLUENT和卡耳玛科夫两种计算方法,计算了敞水中螺旋桨自由旋转和被锁定时的水动力性能,得出不同进速下螺旋桨锁定时的阻力分布以及横向力分布。运用刚体转动稳定性的原理,计算了敞水条件下螺旋桨自由旋转时的水动力性能。给出了不同进速下螺旋桨受到的阻力值以及临界转速。计算结果表明随着进速V的增大,自由旋转的螺旋桨达到临界状态时的转速N也不断增加。同时临界轴向力逐渐增加并表现为阻力,螺旋桨旋转方向与正常桨一致。计算了考虑船尾伴流影响后内桨锁定或外桨锁定,以及内桨自由旋转或外桨自由旋转时所受到的作用力。比较了FLUENT和卡耳玛科夫两种方法的计算结果。本论文可为进一步研究大型船舶的油耗率以及续航力问题提供一些参考和依据。本文在分析了蒸汽轮机特性的基础上,根据前面计算所得的结果,用理论方法计算得到某四桨推进大型船舶在不同工况下的耗油率。