作为水下机器人的动力源,推进器的性能影响到机器的整体性能。本文首先对推进器总体结构进行设计。根据不同螺旋桨参数如盘面比,螺距比,侧斜角,纵倾角等对水动力学性能的影响规律,确定螺旋桨的主要设计参数。在螺旋桨建模过程中,充分运用曲面建模的方法,采用图谱法设计方法,将二维型值点坐标通过坐标转换公式得到三维空间坐标,并同时考虑到桨叶厚度变化的影响,设计一种新的厚度变化曲线。最后经过插入曲线,缝合曲面,构造实体等建立螺旋桨桨叶三维模型。开展了无毂桨数值计算方法验证与仿真工作。进行根据导管螺旋桨的数值仿真结果及试验结果验证仿真方法的正确性和可行性。采用不同湍流模型,比较湍流模型对于仿真结果的影响,结果显示RSM湍流模型下所计算的值与试验值最为接近,计算值与试验值吻合性较好,说明此模型具有较好地计算精度。建立四叶无毂式螺旋桨的数值仿真模型,通过对模型网格的不确定度分析,分析网格划分密度对仿真结果的影响。通过建立较优的仿真模型,分析尾流与螺旋桨表面压力及轮缘对于螺旋桨流线的影响。通过对螺旋桨正反运动的数据对比,发现正转桨的桨内速度较为紊乱,而反转桨的内部流速则成规律排列,这是因为,正反转的方向不同,使得桨表面流速方向相反,通过对比,正反转螺旋桨总体规律相似,反转的推力相对减小。预报不同的螺旋桨的构型对水动力学性能的影响分析。比较了不同桨叶数、不同直径的内梢圆对水动力性能的影响,当螺旋桨的叶片数量增加时,螺旋桨的推力系数,扭矩系数,扭矩与推力均增大,但推进效率变化不大。比较了有毂式螺旋桨和无毂式螺旋桨的仿真结果,发现无毂式螺旋桨在推力、转矩和效率等方面都要优于有毂式螺旋桨。