水下回轉(zhuǎn)體線型的自動(dòng)生成及優(yōu)化研究.pdf

1、潛艇作為一種現(xiàn)代海軍作戰(zhàn)的主力戰(zhàn)艦,一直是各國(guó)海軍優(yōu)先發(fā)展的對(duì)象。特別是20世紀(jì)以來突飛猛進(jìn)的高新技術(shù)在潛艇上的應(yīng)用,使得現(xiàn)代潛艇成為各國(guó)海軍十分重視而不可缺少的水中兵器。
　　在這種情況下,各國(guó)對(duì)于潛艇的研究都十分重視。但現(xiàn)有的艇體線型設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)者根據(jù)母型艇的一種改型設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)對(duì)于設(shè)計(jì)影響很大,且不能用理論來描述,也不容易得出阻力性能最佳的艇型。本文中,給出了一種有效的艇體線型設(shè)計(jì)和自動(dòng)生成方法,能夠在滿足主尺度和重心要

2、求的情況下,快速生成實(shí)用線型圖,提高了設(shè)計(jì)的可靠性,并且編制了計(jì)算程序,完成了實(shí)例的線型生成。
　　本文采用計(jì)算流體力學(xué)(CFD)和厚邊界層理論對(duì)艇型進(jìn)行阻力優(yōu)化。通過對(duì)SUBOFF裸艇體進(jìn)行CFD和厚邊界層理論計(jì)算,得出其阻力值,并和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,說明了厚邊界層理論是可靠的。最后對(duì)兩個(gè)自動(dòng)生成的艇體模型進(jìn)行厚邊界層計(jì)算,得出它們的總阻力系數(shù),通過比較得到阻力性能更優(yōu)的艇型,從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的目的。
　　當(dāng)前計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(

3、CFD)發(fā)展非常迅速,它不受物理模型和實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷南拗?省時(shí)省錢,容易模擬特殊尺寸、高溫、有毒、易燃等真實(shí)條件和實(shí)驗(yàn)中只能接近而無法達(dá)到的理想條件,但是網(wǎng)格問題一直是困擾CFD發(fā)展的瓶頸,需要花費(fèi)大量的時(shí)間,網(wǎng)格過密對(duì)于計(jì)算機(jī)的要求很高,有時(shí)也不能達(dá)到理想的效果。文中應(yīng)用的厚邊界層理論是一種新的方法,不需要花費(fèi)大量的計(jì)算時(shí)間,計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相比也是可靠的,從而為以后的研究提供了新的思路。
　　本文對(duì)于水下回轉(zhuǎn)體的總阻力分析和尾流