潛艇操縱運(yùn)動(dòng)粘性繞流數(shù)值模擬.pdf

1、操縱性是與潛艇航行安全和戰(zhàn)術(shù)性能密切相關(guān)的一種重要航海性能。目前，對(duì)于潛艇操縱性研究最為可靠的方法是實(shí)艇/模型試驗(yàn)方法，但實(shí)艇/模型試驗(yàn)一般周期長(zhǎng)，代價(jià)高，而且很難得到流動(dòng)細(xì)節(jié)等信息，因此潛艇操縱性數(shù)值模擬研究廣泛地引起了人們的興趣。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與數(shù)值方法的飛速發(fā)展，數(shù)值模擬計(jì)算在潛艇操縱性研究中日益受到了廣泛的重視，操縱數(shù)值水池可望在不久的將來變成現(xiàn)實(shí)并值得信賴。
　　 本文對(duì)操縱運(yùn)動(dòng)潛艇的三維粘性繞流流動(dòng)進(jìn)行了一系列的數(shù)值

2、模擬并計(jì)算了作用于潛艇上的水動(dòng)力和力矩。論文的主要工作如下：
　　 對(duì)橢球體有攻角的三維粘性繞流流動(dòng)采用不同的湍流模型分別進(jìn)行了數(shù)值模擬比較并計(jì)算了水動(dòng)力，計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)有的試驗(yàn)值和計(jì)算結(jié)果比較吻合。
　　 以SUBOFF潛艇模型為例，對(duì)潛艇主艇體和帶指揮臺(tái)圍殼的主艇體作操縱運(yùn)動(dòng)的三維粘性繞流場(chǎng)分別進(jìn)行了數(shù)值模擬，分析了主艇體的繞流特性及指揮臺(tái)圍殼與主艇體的相互作用。
　　 對(duì)潛艇尾翼升力粘性流動(dòng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，并

3、據(jù)此分析了尾翼流場(chǎng)特征和升力特性。
　　 最后，以SUBOFF和DARPA2模型為例，分別對(duì)作操縱運(yùn)動(dòng)的潛艇全附體的高雷諾數(shù)三維粘性流動(dòng)進(jìn)行了數(shù)值模擬并求取了作用于其上的水動(dòng)力，其中，對(duì)DARPA2模型的數(shù)值模擬還考慮了變艇長(zhǎng)的影響。
　　 論文數(shù)值計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合良好，表明采用基于RANS方程的求解器數(shù)值模擬操縱運(yùn)動(dòng)潛艇的粘性繞流，不但能提供豐富的流場(chǎng)細(xì)節(jié)如流動(dòng)分離現(xiàn)象，而且能比較精確地預(yù)報(bào)其水動(dòng)力性能，在潛艇初