近水面航行的潛艇阻力數(shù)值模擬.pdf

1、通常情況潛艇處于深水中，其阻力無需考慮自由液面的影響。但是，在某些情況下，潛艇必須要浮到近水面，因此研究由于自由面的存在而導(dǎo)致潛艇阻力的變化顯得尤其重要。通常，預(yù)報阻力主要依靠模型試驗方法，但是模型試驗昂貴耗時耗力，往往難以滿足多方案的選擇。在計算機高速發(fā)展的今天，計算流體力學(xué)（CFD）得以迅速發(fā)展，國內(nèi)外都用其來數(shù)值模擬和預(yù)報粘性繞流場，因此，本文利用FLUENT 軟件來數(shù)值模擬近水面航行的潛艇阻力，主要從以下兩個方面進行了比較系統(tǒng)的

2、初步研究： (1)通過廣泛計算分析，建立了預(yù)報在深水（無界流）中潛艇阻力的方法。首先，在分析大量國內(nèi)外資料的基礎(chǔ)上，選擇四種不同的湍流模型來分別數(shù)值模擬潛艇阻力，通過與計算回轉(zhuǎn)體阻力的經(jīng)驗公式對比，發(fā)現(xiàn)：RNGk ε ? 湍流模型對預(yù)報主艇體阻力的精度是最高的。然后進一步研究y+ 函數(shù)和徑向網(wǎng)格數(shù)對潛艇阻力的影響，初步建立了預(yù)報潛艇阻力的數(shù)值方法。接著，通過數(shù)值模擬系列速度下的潛艇阻力并與經(jīng)驗公式比較，對上述數(shù)值方法進行了驗證。

3、表明該數(shù)值方法對預(yù)報潛艇阻力有較好的精度。 最后，數(shù)值模擬了主艇體加上指揮臺和尾翼等部分附體以及全附體的潛艇阻力，取得的潛艇阻力系數(shù)以及尾流場與有關(guān)文獻相比較，其結(jié)果具有一定的合理性。 (2)在成功數(shù)值模擬深水（無界流）中航行的潛艇阻力的基礎(chǔ)上，把考慮自由面的水面艦船和在深水中不考慮自由面的潛艇綜合起來研究近水面航行的潛艇阻力問題。 首先，引入相對浸深的概念，接著改變相對浸深，數(shù)值模擬近水面航行的潛艇阻力，同時給