船舶航运在经济性和安全性上都拥有巨大优势,在全球货物流动中占据着不可动摇的地位。但船舶所带来的能耗及污染问题也受到广泛关注,中国船级社推出的《绿色生态船舶规范》中关于治理能耗及污染提出了绿色船舶新技术,其中包括了船舶发动机余热回收及船舶微气泡减阻新技术这两部分。所以,如果能将船舶废热与微气泡减阻技术相结合,协同作用于船舶阻力,这对治理船舶能耗及污染问题具有深远意义。为此,本文提出了一种基于壁面加热及超声空化协同作用的船舶减阻新方式,主要开展了如下几方面工作:(1)搭建实验台对壁面加热及超声空化协同作用的影响因素及影响规律进行了实验研究,主要研究了超声功率及超声频率在不同水温下对强化换热效果的影响,并用此结果为后续试验进行指导。(2)对壁面加热及协同作用对船舶阻力影响进行了理论分析,并建立了理论模型,寻找影响阻力的关键因素;此外,利用前置实验的结果对船模试验装置进行了选型设计。(3)利用船模试验对单独加热减阻方式及协同作用减阻方式进行了试验研究,分别研究了加热功率、航速及超声开启状态对阻力的影响,并对两种减阻方式进行了分析及对比,寻找出了最优试验工况。通过上述的研究工作,得到了如下几点结论:(1)当壁面加热加入超声波后,在不同水温下,换热系数都随着超声功率的升高而增大,都在400W时获得了最高的换热系数;换热系数随超声波频率的升高先升高后降低,所有实验工况基本都在66kHz频率下获得了最高换热系数。(2)船模采用单独壁面加热的减阻方式时,在船模航速不改变的前提下,随着加热功率的提升,减阻率随之升高,减阻率最高值可达11.651%;在加热功率不改变的前提下,随着航速的升高,减阻率随之降低,船模减阻率最小值为1.818%。(3)船模采用协同作用的减阻方式时,减阻率的改变趋势与单独壁面加热时基本相同,减阻率最高值可达14.584%,船模减阻率最小值为2.203%。并且对两种减阻方式获得的试验结果进行对比,结果表明,在相同的航速及加热功率下,协同作用下的减阻率都高于单独壁面加热下的减阻率。所以,在本文试验范围内,壁面加热与超声空化协同作用的减阻方式为更加优秀的减阻方式。