水下回轉(zhuǎn)體線型的自動生成及優(yōu)化研究.pdf

1、潛艇作為一種現(xiàn)代海軍作戰(zhàn)的主力戰(zhàn)艦,一直是各國海軍優(yōu)先發(fā)展的對象。特別是20世紀以來突飛猛進的高新技術(shù)在潛艇上的應用,使得現(xiàn)代潛艇成為各國海軍十分重視而不可缺少的水中兵器。
　　在這種情況下,各國對于潛艇的研究都十分重視。但現(xiàn)有的艇體線型設(shè)計是設(shè)計者根據(jù)母型艇的一種改型設(shè)計,設(shè)計者的經(jīng)驗對于設(shè)計影響很大,且不能用理論來描述,也不容易得出阻力性能最佳的艇型。本文中,給出了一種有效的艇體線型設(shè)計和自動生成方法,能夠在滿足主尺度和重心要

2、求的情況下,快速生成實用線型圖,提高了設(shè)計的可靠性,并且編制了計算程序,完成了實例的線型生成。
　　本文采用計算流體力學(CFD)和厚邊界層理論對艇型進行阻力優(yōu)化。通過對SUBOFF裸艇體進行CFD和厚邊界層理論計算,得出其阻力值,并和實驗數(shù)據(jù)進行比較,說明了厚邊界層理論是可靠的。最后對兩個自動生成的艇體模型進行厚邊界層計算,得出它們的總阻力系數(shù),通過比較得到阻力性能更優(yōu)的艇型,從而實現(xiàn)優(yōu)化的目的。
　　當前計算流體動力學(

3、CFD)發(fā)展非常迅速,它不受物理模型和實驗模型的限制,省時省錢,容易模擬特殊尺寸、高溫、有毒、易燃等真實條件和實驗中只能接近而無法達到的理想條件,但是網(wǎng)格問題一直是困擾CFD發(fā)展的瓶頸,需要花費大量的時間,網(wǎng)格過密對于計算機的要求很高,有時也不能達到理想的效果。文中應用的厚邊界層理論是一種新的方法,不需要花費大量的計算時間,計算結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)相比也是可靠的,從而為以后的研究提供了新的思路。
　　本文對于水下回轉(zhuǎn)體的總阻力分析和尾流