波浪滑翔机推进装置翼片的启动阶段水动力学分析

发布时间：2021-08-06 09:21

　　波浪滑翔机直接利用波浪能实现大范围长距离的机动运动观测,在海洋环境观测中可以发挥重要的作用。本文对波浪滑翔机推进装置在启动阶段的翼片的水动力学行为进行了研究。以波浪滑翔机水下推进装置的翼片为研究对象,运用雷诺平均Navier-Stokes方程（RANS）,对给定垂荡和摆动运动的翼片水动力学进行了水动力分析和仿真,模拟了单个翼片、纵向阵列多翼片的运动状况,得到推进装置翼片附近的压力分布和整体推进动力,分析翼片间距变化在启动阶段对推进力的影响作用。通过该研究工作为深入理解波浪滑翔机推进装置工作状态提供了理论依据。 

【文章来源】：中国海洋大学学报(自然科学版). 2020,50(04)北大核心CSCD

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【部分图文】：

波浪滑翔机

图1 波浪滑翔机本文基于有限体积法和Fluent软件,用雷诺平均Navier-Stokes方程(RANS),对开始运动阶段给定垂荡运动和摆动运动的推进装置翼片水动力学进行了分析和仿真,模拟了单个翼片、多翼片纵向阵列的压力分布、涡泄状况和推进动力,着重分析了翼片间距变化对推进力的影响作用。

波浪滑翔机理论计算中的水平推力系数Cx,竖直方向升力系数Cy,以及以翼片转轴为作用点的力矩系数Cm由相应的推力Fx,升力Fy和力矩M0沿翼片表面积积分确定:式中:C0为翼片的特征长度;ρ为水的密度;V0为水流速度。

【参考文献】：
期刊论文
[1]串列异步拍动翼推进性能分析[J]. 刘鹏,苏玉民,刘焕兴,廖煜雷.  上海交通大学学报. 2014(04)

硕士论文
[1]波浪滑翔机的水动力分析[D]. 胡合文.哈尔滨工程大学 2015
[2]波浪动力滑翔机双体结构工作机理与动力学行为研究[D]. 贾立娟.国家海洋技术中心 2014
[3]波浪滑翔器动力学建模及其仿真研究[D]. 李小涛.中国舰船研究院 2014
[4]圆孔射流近场湍流特性DNS与RANS、LES的对比研究[D]. 王雄.浙江大学 2010



本文编号：3325509