潛艇操縱運動粘性繞流數(shù)值模擬.pdf

1、操縱性是與潛艇航行安全和戰(zhàn)術性能密切相關的一種重要航海性能。目前，對于潛艇操縱性研究最為可靠的方法是實艇/模型試驗方法，但實艇/模型試驗一般周期長，代價高，而且很難得到流動細節(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。隨著計算機技術與數(shù)值方法的飛速發(fā)展，數(shù)值模擬計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)實并值得信賴。
　　 本文對操縱運動潛艇的三維粘性繞流流動進行了一系列的數(shù)值

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

3、據此分析了尾翼流場特征和升力特性。
　　 最后，以SUBOFF和DARPA2模型為例，分別對作操縱運動的潛艇全附體的高雷諾數(shù)三維粘性流動進行了數(shù)值模擬并求取了作用于其上的水動力，其中，對DARPA2模型的數(shù)值模擬還考慮了變艇長的影響。
　　 論文數(shù)值計算結果與試驗數(shù)據吻合良好，表明采用基于RANS方程的求解器數(shù)值模擬操縱運動潛艇的粘性繞流，不但能提供豐富的流場細節(jié)如流動分離現(xiàn)象，而且能比較精確地預報其水動力性能，在潛艇初