近年来,船舶领域的发展趋势以大型化和高速化为主,而随着船舶航行速度的快速升高,常规螺旋桨的水动力性能已经不能满足中高速船舶的效率需求;此外,船舶航速提高所引起的船后尾流的不稳定性会降低螺旋桨的空泡性能,常规螺旋桨也无法减缓空泡现象的产生。当船舶螺旋桨发生严重空泡后会引发螺旋桨桨叶剥蚀、螺旋桨使用寿命缩短、螺旋桨水动力性能降低以及船体振荡压力增大等。因此,船舶领域对中高速船舶螺旋桨的设计研发越来越重视,而作为特种船舶推进器的大侧斜螺旋桨由于其特殊的侧斜结构而在性能方面表现优异。目前,基于设计参数对中高速船舶大侧斜螺旋桨的性能研究已经逐渐成为船舶领域的热门课题。为了研究设计参数对大侧斜螺旋桨水动力及空泡性能的影响,以STAR-CCM+仿真软件为实验平台,首先对计算流体力学仿真实验进行了精确性验证,以Hassan Ghasseni等人所研究的大侧斜螺旋桨为研究对象,进行了网格无关性验证实验和湍流模型仿真精度的对比实验,提出了较为合理的网格划分方法并选择了合适的湍流模型。通过开展水动力性能仿真实验,将仿真结果与Hassan Ghasseni等人所测得的水池试验结果进行了对比并验证了仿真实验的精确性。然后,采取单一变量原则并以上述大侧斜螺旋桨为模型桨,建立了基于三种设计参数的九个大侧斜螺旋桨模型。最后,分别采用了稳态计算和瞬态计算的方式对以上三组模型进行了性能仿真实验,计算出定常流场和非定常流场下不同设计参数的大侧斜螺旋桨的水动力性能和空泡性能的仿真结果。通过对不同设计参数下大侧斜螺旋桨的仿真实验结果进行对比分析后发现,设计参数是会在不同程度上影响大侧斜螺旋桨的水动力性能和空泡性能的。通过STAR-CCM+仿真软件后处理功能,将仿真数据与可视化图像进行了详细分析,结果表明:随着侧斜角度的增大,螺旋桨的水动力及空泡性能都有所提升,而当侧斜角度超过一定阈值后,其推进效率及空泡率不升反降,且桨叶叶面压力分布也随之改变;随着盘面比的增大,螺旋桨的水动力及空泡性能会有所提升且桨叶受力更均匀,而效率却会下降;随着纵倾角的增大,螺旋桨桨叶叶面压力分布变化相对较小,且螺旋桨的水动力及空泡性能变化也相对较小,相较于其他两个设计参数,其对螺旋桨性能的影响可忽略不计。本文以大侧斜螺旋桨为研究对象,研究并探讨设计参数对其水动力性能和空泡性能的影响关系,能够为中高速船舶螺旋桨的设计研发提供一些借鉴性的建议。