随着社会经济的快速发展,能源与环境问题日益突出,船舶运输业正面临着前所未有的挑战,航运业存在的高消耗、重污染问题越来越受到国内外关注。目前气泡减阻技术已经成为船舶减阻的重要技术之一,通过向船舶底部表面注入气泡,使其在船底表面形成一层气泡层,改变湍流边界层的流动状态,能有效的降低船底表面摩擦阻力。气体通过射流孔喷入船底表面,射流孔的形状与喷气状态对减阻效果存在一定影响。本课题针对此问题,开展射流孔结构对减阻的影响研究。针对射流孔结构对减阻效果影响,将一种新型的猫耳朵形射流孔应用到水下喷气平板减阻中,并研究射流管倾斜角度与喷气速度对减阻的影响。本文以三维单射流孔喷气平板为研究对象,应用Mixture多相流模型及k-ε湍流模型模拟出喷气减阻所需环境,其中来流雷诺数Re=318000,分别模拟圆形射流孔,扩张形射流孔以及不同参数下的猫耳朵形射流孔喷气平板的减阻情况,并对沿来流方向平板局部减阻效果进行详细分析比对,结果显示前端与孔轴线夹角(前倾角)为15°,与平板上孔中心线夹角(扩张角)为40°的猫耳形射流孔整体减阻效果最佳,较出口面积相同的圆形射流孔提高5%左右。以圆形射流孔为研究对象,研究不同喷气角度(20°,25°,30°,35°,40°,45°,60°和90°),射流速度(1.5 m/s,2.5 m/s,5 m/s)以及不同出口面积下的减阻情况,分析了出口面积对减阻效果的影响,确定出40°为减阻效果最优的喷气角度且射流速度比为0.3时减阻效果最好。针对多射流孔下喷气平板减阻影响,分析得出展向孔间距比与流向孔间距比对喷气平板的减阻影响规律,并确定出减阻效果最佳的孔间距比。本文以三维多射流孔喷气平板为研究对象,分别模拟分析单排射流孔展向孔间距比L1/D0=1.5,2,2.5,3四种情况下(L1为两孔间展向间距,D0为射流孔出口直径),以及双排射流孔流向孔间距比L2/D0=1.5,2,2.5,3,3.5,4六种情况下(L2为两孔间流向间距)的喷气平板减阻效果。结果显示,单排射流孔情况下,随着孔间距比增大,平板整体减阻率降低;多排射流孔情况下,随着孔间距增大,减阻率呈现间距比1.5-3.5间先增大大于3.5后减小的趋势,L2/D0=3.5时减阻率最高,可达22.9%,进而确定多射流孔排列原则。