螺旋桨涂层对潜艇水下静电场影响仿真分析

[目的]部分较成熟的螺旋桨涂层技术已在舰艇中试用,而有关螺旋桨涂层对舰艇水下静电场影响的研究则较少.[方法]基于潜艇腐蚀和防腐电场产生原理以及有限元建模方法,采用多场耦合有限元仿真软件COMSOL中的电化学模块,对由潜艇腐蚀和防腐电流产生的电场进行建模,计算外加电流阴极保护系统开启时螺旋桨不同涂层状态下的潜艇水下电场分布.[结果]结果显示,螺旋桨覆盖有涂层时,潜艇水下电场各方向的分量峰—峰值与电场模幅值的最大值较螺旋桨裸露时均有明显降低;在潜艇左侧1.5倍艇宽处与舰艇艏艉线平行的求解路径上,螺旋桨在覆盖有涂层状态下的电场各分量峰—峰值和电场模幅值的最大值较螺旋桨裸露状态下分别减少了55.2％,69.0％,72.2％ 和64.0％;且外加电流阴极保护所需的阳极输出电流减小了40.2％.[结论]螺旋桨覆盖涂层能大大减少潜艇腐蚀相关静电场,有利于实现潜艇电场隐身.