考慮伴流場(chǎng)的無(wú)人自治水下航行器推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、天津大學(xué)碩士學(xué)位論文考慮伴流場(chǎng)的無(wú)人自治水下航行器推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)DesignofPropulsionSystemforAutonomousUnderwaterVehicleConsiderin21‘1?！痠FieldonsideringWaKeleld學(xué)科專(zhuān)業(yè)作者姓名指導(dǎo)教師企業(yè)導(dǎo)師扭越工程奎蘊(yùn)韭塞值量4熬攫塞9焦全直王天津大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院二零一五年十二月中文摘要無(wú)人自治水下航行器(AUV)在海底資源勘測(cè)、海洋環(huán)境調(diào)查、海洋工程、海洋國(guó)防

2、等領(lǐng)域得到了日益廣泛的應(yīng)用。但眾多海洋現(xiàn)象具有大尺度特性，這就要求海洋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有長(zhǎng)時(shí)序、大范圍、實(shí)時(shí)海洋觀測(cè)和環(huán)境參數(shù)收集的能力。而AUV的能源帶載能力有限，制約其續(xù)航能力的提升，優(yōu)化AUV外形，降低阻力，提高推進(jìn)系統(tǒng)效率是提高其續(xù)航能力的直接手段。本文優(yōu)化設(shè)計(jì)了AUV的低阻力外形，并依靠升力線(xiàn)理論設(shè)計(jì)了適用于AUV流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的高效率葉型，最后仿真計(jì)算了螺旋槳的敞水效率并提出與螺旋槳相匹配的電機(jī)選擇方案。具體研究成果如下：1優(yōu)化設(shè)計(jì)了無(wú)

3、人自治水下航行器的殼體模型。結(jié)合工程實(shí)際，針對(duì)阻力性能較好、容積率較高的Myring外形給出了阻力優(yōu)化迭代的算法，分析得到了最優(yōu)阻力系數(shù)和外形參數(shù)對(duì)阻力的影響，通過(guò)CFD仿真進(jìn)行驗(yàn)證，最終得到優(yōu)化的殼體模型及其阻力值。2依據(jù)環(huán)流理論，設(shè)計(jì)了高效率螺旋槳。結(jié)合低阻力殼體模型，提出了符合AUV特征的螺旋槳葉數(shù)、轉(zhuǎn)速、槳轂直徑、槳葉剖面類(lèi)型、厚度、弦長(zhǎng)等參數(shù)的選擇方案；仿真得到了槳盤(pán)面處的標(biāo)稱(chēng)入流，帶入螺旋槳設(shè)計(jì)程序，精確得到了伴流場(chǎng)對(duì)螺旋槳