內(nèi)孤立波與潛體相互作用的數(shù)值模擬研究.pdf

1、內(nèi)孤立波是一種自然界中常見的非線性內(nèi)波，其所攜帶的巨大能量和在世界大洋中的廣泛分布，對于潛艇安全性能會產(chǎn)生很大的影響。但由于內(nèi)孤立波與潛艇的相互作用具有極強(qiáng)的非線性，用線性勢流理論進(jìn)行研究難以得到滿意的結(jié)果。因此采用粘性流數(shù)值水槽技術(shù)來研究此問題，將是一種更為直接和有效的方法。 在較為系統(tǒng)地回顧和總結(jié)了目前國內(nèi)外研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上，本文就粘性流中內(nèi)孤立波與潛體的相互作用問題，開展了如下幾方面的研究工作： 在第二章中，以雷諾

2、平均方程為控制方程,采用k 湍流模型，引入VOF方法追蹤兩層流體界面，應(yīng)用雙推板造波法進(jìn)行內(nèi)孤立波數(shù)值造波，輔以數(shù)值耗散方法進(jìn)行消波，建立了兩層流體中的內(nèi)孤立波數(shù)值水槽，驗(yàn)證了數(shù)值造波和消波的有效性。 在第三章中，利用所建立的內(nèi)孤立波數(shù)值水槽，模擬了內(nèi)孤立波與水下無航速潛體的相互作用問題，成功模擬了潛體遭遇內(nèi)孤立波的過程，獲得了內(nèi)孤立波作用下潛體外載荷特性。結(jié)果表明，當(dāng)潛體潛深位于內(nèi)孤立波波谷中時(shí)，其所受內(nèi)孤立波載荷最為嚴(yán)重。