自主式水下机器人（Autonomous Underwater Vehicle,AUV）在水下作业过程中常常需要通过改变姿态、航速、航向或深度等方式来规避预定航线上的障碍物或险情,这就需要AUV具有良好的操纵性性能,而水动力系数又是操纵性研究的基础。因此本文以某型深海AUV为研究对象,基于数值模拟,对AUV的水动力性能以及操纵性性能展开研究。首先,为验证数值模拟的可靠性,本文使用标模SUBOFF潜艇进行数值验证。计算全附体SUBOFF潜艇在不同航速下的阻力值,通过将计算结果与试验值进行对比,验证本文数值方法的可靠性,并分别对Standard k-ε、RNG k-ε、Realizable k-ε以及SST k-ω这四种湍流模型的适用性进行研究。在这基础上完成AUV在不同航速下的直航数值模拟。其次,数值模拟AUV的非定常水动力性能。首先计算标准椭球体的纯升沉运动,将计算结果与理论值对比,验证本文采用分块混合网格数值计算AUV非定常水动力性能的可行性。在这基础上数值模拟AUV的平面运动机构（Planar Motion Mechanism,PMM）试验,其中包括AUV的纯升沉、纯横荡、纯俯仰、纯艏摇运动,最后通过傅里叶级数拟合,求取AUV的水动力系数。随后,根据AUV巡航速度V=1kn时的阻力需求,以及最大航速3kn的指标,采用图谱法设计AUV尾部导管螺旋桨。螺旋桨采用Ka3-65型图谱,通过编写程序设计AUV尾部导管螺旋桨。紧接着采用多参考系模型（Multiple Reference Frame,MRF）数值计算AUV导管螺旋桨和槽道螺旋桨的敞水性能,并分别对导管螺旋桨和槽道螺旋桨的推力特性进行分析。最后,对AUV在水平面和垂直面上的自航操纵性性能展开预报。水平面上:采用滑移网格模型（Sliding Mesh Model,SMM）对AUV匹配双导管螺旋桨进行非定常自航数值模拟,获得带桨全附体AUV的流场特性以及AUV在巡航速度下的自航点。垂直面上:采用多块混合网格划分流域,通过编写用户自定义函数实现螺旋桨和AUV之间力的传递,结合动网格技术和6DOF求解器求解AUV在零速下,通过垂直槽道螺旋桨驱动AUV的上浮运动,获得AUV上浮运动过程中速度、纵倾角、垂向位移以及流场等参数变化。