仿生機器魚非光滑表面減阻性能研究.pdf

1、目前自主式水下航行器已廣泛應用于海洋各個領(lǐng)域之中，并取得了卓越成績。然而，由于其外形特點以及推進方式，在性能上仍然有很大的提升空間?；诖耍n題組將研制一款具有高推進效率、高機動性、長續(xù)航能力的仿生機器魚。本文將通過對仿生機器魚外形結(jié)構(gòu)進行仿真優(yōu)化的方式，重點研究其減阻方法并分析其減阻性能。
　　首先針對目前的水下航行器現(xiàn)狀進行了綜述，并進一步闡述了本文主要的研究內(nèi)容即非光滑表面減阻的現(xiàn)狀以及各種方法的優(yōu)缺點，結(jié)合研制要求等因素，

2、確定了溝槽結(jié)構(gòu)和隨行波結(jié)構(gòu)作為減阻結(jié)構(gòu)。
　　其次分析了仿生魚體在航行期間的阻力情況，構(gòu)建了相應的數(shù)學模型，包括流體動力學中的控制方程和湍流模型，并按照研究內(nèi)容確定了處理相關(guān)方程的離散方法和求解方式。
　　再次研究了仿生機器魚流線性設(shè)計對于減小壓差阻力的優(yōu)勢，并設(shè)計了溝槽結(jié)構(gòu)和隨行波結(jié)構(gòu)，將其分別添加在魚首魚身魚尾三個部位上，仿真了溝槽結(jié)構(gòu)、隨行波結(jié)構(gòu)和光滑結(jié)構(gòu)在6m/s航速下的流場特性。并通過0.1m/s-10m/s的數(shù)據(jù)