潛水器螺旋槳和舵翼的優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、智能潛水器技術(shù)隨著海洋資源的開發(fā)而逐漸受到各國的關(guān)注。作為人類開發(fā)利用海洋資源的重要工具,AUV用各種電池來提供推進(jìn)的能量,因此所選電池的體積和質(zhì)量限制了AUV的持久力以及可以攜帶的設(shè)備。為了使?jié)撍鞯暮匠套畲蠡?設(shè)計(jì)時(shí)就需要綜合艇體的水動(dòng)力性能和高效的推進(jìn)器效率以及良好的操縱性。通過數(shù)值模擬的方法,對(duì)潛水器展開研究,分析其水動(dòng)力性能有著非常重要的意義。論文針對(duì)潛水器螺旋槳和舵翼的優(yōu)化設(shè)計(jì),開展了如下三方面的研究工作:
　　首先,

2、論文對(duì)潛水器的螺旋槳進(jìn)行了詳細(xì)地圖譜設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)航速下根據(jù)已知轉(zhuǎn)速確定最佳的螺旋槳直徑,而后進(jìn)行強(qiáng)度校核,確保所設(shè)計(jì)的螺旋槳滿足強(qiáng)度要求。接著對(duì)所設(shè)計(jì)的螺旋槳進(jìn)行了參數(shù)的優(yōu)化,通過優(yōu)化螺旋槳的直徑和螺距來改進(jìn)螺旋槳的效率。論文中也考慮了舵翼的優(yōu)化設(shè)計(jì),將水平方向的穩(wěn)定性橫準(zhǔn)數(shù)作為限制條件,優(yōu)化舵翼的參數(shù)以保證對(duì)回轉(zhuǎn)直徑的要求。
　　其次,論文計(jì)算了某常規(guī)螺旋槳的水動(dòng)力性能和帶尾部附體SUBOFF潛艇的阻力性能,考慮網(wǎng)格數(shù)和湍流模型

3、對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響,選擇合適的網(wǎng)格劃分方式和湍流模型對(duì)上述所設(shè)計(jì)的螺旋槳以及計(jì)算潛水器的模型進(jìn)行了CFD的模擬計(jì)算。
　　最后,論文中分析了雙螺旋槳敞水工作時(shí)相互之間的干擾問題,比較隨著兩者之間距離的變化,螺旋槳性能的改變。為了研究槳舵的不同布置方式對(duì)潛水器性能的影響,文中根據(jù)螺旋槳的數(shù)目和位置的不同分為四種總布置方式,首先分析了不同布局下帶螺旋槳時(shí)艇體的阻力與不帶槳時(shí)潛水器艇體阻力的差異,而后將螺旋槳、潛水器艇體和舵翼作為一個(gè)整體