水橇外形設(shè)計(jì)及水動(dòng)力數(shù)值模擬.pdf

1、地效翼船以其氣動(dòng)效率高、有效載荷大、經(jīng)濟(jì)性好、巡航速度快和巡航半徑大等優(yōu)點(diǎn)，占據(jù)了超低空和掠海面的飛行空檔，擁有廣闊的潛在市場(chǎng)和應(yīng)用前景，市場(chǎng)化和大型化是地效翼船未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。但是在地效翼船的發(fā)展過(guò)程中，必須解決以下兩個(gè)的關(guān)鍵難題:起飛過(guò)程中所需要的跑道較長(zhǎng)，起飛過(guò)程中升阻比較小，使得船身無(wú)法快速抬離水面;降落入水過(guò)程中，水對(duì)船身的沖擊力極大，容易造成船身的疲勞。基于地效翼船的此兩種關(guān)鍵技術(shù)難題，提出了水橇的概念，在地效翼船上加裝

2、水橇，可以有效地解決以上兩個(gè)技術(shù)難題。本文以此為背景，設(shè)計(jì)了一種應(yīng)用于地效翼船的水橇，并對(duì)該水橇進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，本論文工作的主要內(nèi)容有:
　　(1)在CATIA的環(huán)境下，結(jié)合機(jī)翼設(shè)計(jì)理論、高速船體型線設(shè)計(jì)和入水沖擊理論，選用NACA4412翼型作為水橇設(shè)計(jì)的母體，對(duì)水橇的外形進(jìn)行設(shè)計(jì);
　　(2)在GAMBIT的環(huán)境下，建立NACA2410水翼的二維模型，對(duì)其進(jìn)行四邊形網(wǎng)格劃分，應(yīng)用FLUENT求解該翼型在不同浸深條件下

3、的水動(dòng)力特性，并與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比，用以驗(yàn)證計(jì)算模型的準(zhǔn)確性，為后續(xù)水橇的數(shù)值模擬作基礎(chǔ);
　　(3)在ICEMCFD的環(huán)境下，對(duì)三維水橇及外流場(chǎng)進(jìn)行四面體網(wǎng)格劃分，參照NACA2410水翼求解模型設(shè)定該計(jì)算模型的邊界條件，并導(dǎo)出后續(xù)計(jì)算所需的網(wǎng)格文件;
　　(4)對(duì)三維水橇在不同工況下進(jìn)行VOF兩相流數(shù)值模擬，主要包括在全水介質(zhì)條件下、不同浸深條件下的水動(dòng)力特性;在不同的攻角條件下的水動(dòng)力特性;在不同的弗勞德數(shù)條件下水動(dòng)力特性