基于CFD的潜艇排放口结构优化与仿真分析

发布时间：2021-10-25 02:46

　　潜艇的排放口结构对排放冷却水的热分布规律有直接影响,因此排放口结构优化对潜艇红外隐身同样具有重要意义。根据计算水动力学和传热学等相关理论,建立了潜艇冷却水排放过程的数学模型,基于标准k-ε模型和有限体积法进行CFD数值模拟。对比分析了圆形、长圆形等不同排放孔形状和不同疏密程度的排放孔排布时,排放口壁温与热尾流温度的分布特性。仿真结果表明,长度方向与航行方向平行的长圆形排放孔和采用交叉排列形式均有利于冷却水热尾流的热量扩散,更有利于潜艇的红外隐身。 

【文章来源】：舰船科学技术. 2020,42(09)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

潜艇及其排放系统简化模型Fig.1Simplifiedmodelofsubmarineandtheexhaustsystem

铣鲆惶跞任擦鳎??时缓慢上福在有限的计算域内，温度未能浮至海面。θ=(TT0)/(TjT0)x/L定义无量纲温差用于表征当地温度T与海水的温差。定义x为截面与排放口中心的最小距离，L为排放口边长，用于表征与来流方向垂直的纵截面所在位置。各模型热尾流在不同纵截面的最大无量纲温差分布曲线如图5所示。θx/L可以看出，各模型的最大无量纲温差均随着的增大而减小，热尾流沿来流方向不断与周围低图2不同形状排放孔Fig.2Thedrainholesofdifferentshapes图3计算区域示意图Fig.3Thecomputationaldomain图4各模型温度分布云图Fig.4Temperatureprofileofdifferentmodels图5各模型θ沿来流方向分布曲线Fig.5θalongx-axisofmodelswithdifferentdrainholes·68·舰船科学技术第42卷

茨芨≈?海面。θ=(TT0)/(TjT0)x/L定义无量纲温差用于表征当地温度T与海水的温差。定义x为截面与排放口中心的最小距离，L为排放口边长，用于表征与来流方向垂直的纵截面所在位置。各模型热尾流在不同纵截面的最大无量纲温差分布曲线如图5所示。θx/L可以看出，各模型的最大无量纲温差均随着的增大而减小，热尾流沿来流方向不断与周围低图2不同形状排放孔Fig.2Thedrainholesofdifferentshapes图3计算区域示意图Fig.3Thecomputationaldomain图4各模型温度分布云图Fig.4Temperatureprofileofdifferentmodels图5各模型θ沿来流方向分布曲线Fig.5θalongx-axisofmodelswithdifferentdrainholes·68·舰船科学技术第42卷

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3456493