水下航行器潛艇回收過程中的水動力性能分析.pdf

1、隨著海洋領(lǐng)域的開發(fā)和研究，對復(fù)雜海況的探索工作變得更加重要，作為海洋領(lǐng)域的特種作業(yè)平臺，水下航行器將面臨巨大挑戰(zhàn)，所需滿足的需求越來越多并且十分迫切。其中AUV的發(fā)展迅速，未來的AUV將承載更多的水下任務(wù)。AUV在水下滿足具體任務(wù)需求的同時，往往還需要與潛艇形成良好的互動，如:能量補(bǔ)充，數(shù)據(jù)交換等工作，此外在回收過程中，AUV位于復(fù)雜流場之中，受到的水動力干擾比較大。在這種復(fù)雜的工作環(huán)境中，需要對AUV以及潛艇在這種擾流流場中的水動力性

2、能以及操縱性能進(jìn)行準(zhǔn)確的計算，從而更好的對回收的路徑進(jìn)行規(guī)劃，因此如何快速準(zhǔn)確的計算這種復(fù)雜流場中的水動力性能顯得尤為重要。
　　本文采用計算流體力學(xué)方法，研究了全附體SUBOFF潛艇模型復(fù)雜伴流場的水動力性能，并進(jìn)一步數(shù)值計算了潛艇背負(fù)式回收AUV過程中的水動力干擾，主要研究方法如下:
　　首先，基于CFD技術(shù)，運(yùn)用STARCCM+軟件預(yù)報了無界流場中回轉(zhuǎn)橢球體，不同來流速度下的阻力值，通過與試驗值進(jìn)行對比，證實(shí)了采用切割

3、體網(wǎng)格，SST k-ω湍流模型可以準(zhǔn)確地計算回轉(zhuǎn)橢球體的阻力值，進(jìn)一步對SUBOFF全附體艇體模型，復(fù)雜伴流場中的水動力性能進(jìn)行計算，并與試驗值進(jìn)行了對比。
　　其次，建立了SUBOFF潛艇塢艙式回收裝置回收AUV的模型，采用重疊網(wǎng)格方法，進(jìn)行了AUV直線運(yùn)動靠近回收裝置時的數(shù)值計算，研究了兩種直線運(yùn)動方式（勻速直線運(yùn)動、勻減速直線運(yùn)動）時，AUV與艇體之間干擾問題，并進(jìn)行了對比，證實(shí)了AUV勻速直線運(yùn)動回收時，所受到的力更為復(fù)雜