微小型水下航行器在非均勻流場中的運(yùn)動(dòng)性能分析.pdf

1、微小型水下航行器作為一種智能化的無人水下裝備，由于本身具有體積小、阻力低、機(jī)動(dòng)靈活性好等特點(diǎn)，使得其在海洋資源的深入開發(fā)利用和水下軍事環(huán)境探測方面引起了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。微小型水下航行器在工作時(shí)，其自身的推進(jìn)系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)存在一定的局限性，往往會(huì)受到不規(guī)則海浪、海流、旋渦的影響。如何在復(fù)雜的海洋環(huán)境中有效地保持自身的航行姿態(tài)就成了微小型水下航行器必須面對的問題。對微小型水下航行器在非均勻流場中的運(yùn)動(dòng)性能進(jìn)行研究是解決以上問題的基礎(chǔ)。本文

2、基于CFD技術(shù)計(jì)算分析了微小型水下航行器在非均勻流場中的運(yùn)動(dòng)性能，以及相關(guān)的一些流動(dòng)干擾現(xiàn)象，主要內(nèi)容包括：
　　 (1)基于CFD技術(shù)對不同載體形式的微小型水下航行器在均勻流場中的航行性能進(jìn)行數(shù)值模擬，討論了湍流模型對的計(jì)算結(jié)果的影響。采用動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)模擬非定常運(yùn)動(dòng)，計(jì)算了微小型水下航行器進(jìn)行六自由度運(yùn)動(dòng)時(shí)的水動(dòng)力性能。進(jìn)一步針對扁平體模型計(jì)算其在線性、拋物線型分布的非均勻流場中的定常、非定常水動(dòng)力性能，討論了航行狀態(tài)和來流非均

3、勻度對其水動(dòng)力性能的影響。
　　 (2)在哈爾濱工程大學(xué)水下機(jī)器人技術(shù)國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室大型實(shí)驗(yàn)水池中采用潛水泵局部射流、池內(nèi)循環(huán)的方式形成了三維復(fù)雜噴流流場，采用多普勒流速儀對復(fù)雜流場多個(gè)位置進(jìn)行了三維流速標(biāo)定，比較了不同潛水泵頻率、噴管數(shù)量形成的復(fù)雜流場三維速度分布情況。采用三分力天平測量了扁平體模型在復(fù)雜流場中不同位置、不同漂角時(shí)的阻力、橫向力和轉(zhuǎn)艏力矩，分析了扁平體模型在復(fù)雜流場中的水動(dòng)力性能。
　　 (3)分別