随着国际海事组织(IMO)制定的能效指数(EEDI)三阶段、四阶段减排目标即将推出,船舶节能减排技术越来越受到重视,对转桨作为一种高效的节能推进装置越来越受到青睐。对转桨有两种方式,一种是常规对转桨,其前后桨以相同的转速反向旋转;另一种是混合对转桨,其前后桨以不同转速反向旋转,通常由常规单桨和吊舱桨组合而成。但由于前后桨转速不同,混合对转桨设计理念、水动力性能和流场特征等方面均有别于常规对转桨。有鉴于此,本文开展了混合对转桨设计和性能评估方面的研究,重点分析了混合对转桨功率分配对水动力性能影响和流场特征。本文将常规对转桨升力面设计方法和程序应用到混合对转桨设计中,进行了不同功率分配、转速比情况下的几何设计。讨论分析了不同计算参数对水动力性能计算结果的影响,建立了混合对转桨水动力预报方法;在此基础上,针对混合对转桨功率分配、转速变化对推进效率的影响,开展了混合对转桨方案设计和水动力性能预报;为了便于对比分析,同时还开展了单桨和常规对转桨设计和性能评估。设计计算结果表明常规对转桨的效率最高,混合对转桨效率介于常规对转桨和单桨之间,功率分配比对混合对转桨效率影响并不十分显著。为了验证混合对转桨水动力性能CFD方法预报精度,以及考察功率分配比对效率的影响,根据设计和计算分析结果选取了两组典型的混合对转桨设计方案和常规对转桨方案,在空泡水筒开展了水动力性能模型试验。为了进一步分析混合对转桨流场特征及功率分配对效率的影响规律,采用LDV方法测量了三个方案的流场,并与CFD模拟的结果进行比较,分析了不同混合对转桨流场特征及其节能的机理。