基于CFD的潜艇操纵性数值仿真发展综述
发布时间：2021-11-13 07:56
潜艇操纵性是潜艇重要的综合航行性能之一,随着计算机能力的提升及计算流体力学理论的进步,基于CFD技术的潜艇操纵性预报已成为当前的研究热点。本文在收集分析国内外潜艇操纵性预报相关文献资料的基础上,分别介绍基于CFD的潜艇操纵性间接预报方法和基于CFD的潜艇操纵性直接预报方法的特点,对近20年来基于CFD方法的潜艇操纵性预报研究的若干热点问题及进展情况进行总结及展望。
【文章来源】：舰船科学技术. 2020,42(09)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
NNEMO1潜艇模型Fig.1NNEMO1submarinemodel
月菪?霸?J=0.4时仿真计算研究了湍流模型对尾流的影响，结果表明，RANS方法中尾流过快消失，而无湍流模型时桨叶梢涡很快变得不稳定。MartinJ.E等[39]介绍了2种方法对无线电控制潜艇模型ONRBody1在2个相近速度下的水平面超越机动及高速下的垂直面超越机动和回转机动的数值模拟问题。在直接模拟方法中，舵、尾平面和螺旋桨被网格化，并使用动态重叠技术作为移动对象；第2种方法将CFD求解器与势流螺旋桨程序耦合，2个程序在螺图1NNEMO1潜艇模型Fig.1NNEMO1submarinemodel图2JoubertBB2潜艇模型Fig.2JoubertBB2submarinemodel·4·舰船科学技术第42卷
。从国内外操纵性研究动态和实际需求分析，系统的数值模拟结果验证与确认仍将是很长一段时间内潜艇操纵性直接预报研究的重点，而随着CFD直接预报技术的逐渐成熟，以下方向可能成为未来的研究热点：1）实尺度模型的操纵性预报方法与尺度效应分析；2）实桨推进的操纵性预报与适用于大幅机动的体积力模型；3）基于LES，DES等非RANS方法的更精确的操纵性预报；4）下一代高性能并行计算集群的利用与更快速的操纵性预报数值方法；5）非常规艇型与近水面等特殊环境中的潜艇操纵性预报。图3CNR-INSEAN2475潜艇模型Fig.3CNR-INSEAN2475submarinemodel第42卷柏铁朝，等：基于CFD的潜艇操纵性数值仿真发展综述·5·
【参考文献】：
期刊论文
[1]Numerical Investigation of Submarine Hydrodynamics and Flow Field in Steady Turn[J]. 曹留帅,朱军,万文彬. China Ocean Engineering. 2016(01)
[2]Numerical simulation of rotating arm test for prediction of submarine rotary derivatives[J]. 潘雨村,周其斗,张怀新. Journal of Hydrodynamics. 2015(01)
[3]潜艇旋臂回转试验数值模拟[J]. 肖昌润,刘瑞杰,许可,刘洋,徐亚运. 江苏科技大学学报(自然科学版). 2014(04)
[4]NUMERICAL PREDICTION OF SUBMARINE HYDRODYNAMIC COEFFI-CIENTS USING CFD SIMULATION[J]. PAN Yu-cun,ZHANG Huai-xin,ZHOU Qi-dou. Journal of Hydrodynamics. 2012(06)
[5]潜艇操纵性数值模拟中雷诺数的影响分析[J]. 孙铭泽,王永生,杨琼方. 哈尔滨工程大学学报. 2012(11)
[6]潜艇操纵性水动力数值计算中湍流模式的比较与运用[J]. 柏铁朝,梁中刚,周轶美,敬军. 中国舰船研究. 2010(02)
[7]CFD在潜艇操纵性水动力工程预报中的应用研究[J]. 潘子英,吴宝山,沈泓萃. 船舶力学. 2004(05)
本文编号：3492647
【文章来源】：舰船科学技术. 2020,42(09)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
NNEMO1潜艇模型Fig.1NNEMO1submarinemodel
月菪?霸?J=0.4时仿真计算研究了湍流模型对尾流的影响，结果表明，RANS方法中尾流过快消失，而无湍流模型时桨叶梢涡很快变得不稳定。MartinJ.E等[39]介绍了2种方法对无线电控制潜艇模型ONRBody1在2个相近速度下的水平面超越机动及高速下的垂直面超越机动和回转机动的数值模拟问题。在直接模拟方法中，舵、尾平面和螺旋桨被网格化，并使用动态重叠技术作为移动对象；第2种方法将CFD求解器与势流螺旋桨程序耦合，2个程序在螺图1NNEMO1潜艇模型Fig.1NNEMO1submarinemodel图2JoubertBB2潜艇模型Fig.2JoubertBB2submarinemodel·4·舰船科学技术第42卷
。从国内外操纵性研究动态和实际需求分析，系统的数值模拟结果验证与确认仍将是很长一段时间内潜艇操纵性直接预报研究的重点，而随着CFD直接预报技术的逐渐成熟，以下方向可能成为未来的研究热点：1）实尺度模型的操纵性预报方法与尺度效应分析；2）实桨推进的操纵性预报与适用于大幅机动的体积力模型；3）基于LES，DES等非RANS方法的更精确的操纵性预报；4）下一代高性能并行计算集群的利用与更快速的操纵性预报数值方法；5）非常规艇型与近水面等特殊环境中的潜艇操纵性预报。图3CNR-INSEAN2475潜艇模型Fig.3CNR-INSEAN2475submarinemodel第42卷柏铁朝，等：基于CFD的潜艇操纵性数值仿真发展综述·5·
【参考文献】：
期刊论文
[1]Numerical Investigation of Submarine Hydrodynamics and Flow Field in Steady Turn[J]. 曹留帅,朱军,万文彬. China Ocean Engineering. 2016(01)
[2]Numerical simulation of rotating arm test for prediction of submarine rotary derivatives[J]. 潘雨村,周其斗,张怀新. Journal of Hydrodynamics. 2015(01)
[3]潜艇旋臂回转试验数值模拟[J]. 肖昌润,刘瑞杰,许可,刘洋,徐亚运. 江苏科技大学学报(自然科学版). 2014(04)
[4]NUMERICAL PREDICTION OF SUBMARINE HYDRODYNAMIC COEFFI-CIENTS USING CFD SIMULATION[J]. PAN Yu-cun,ZHANG Huai-xin,ZHOU Qi-dou. Journal of Hydrodynamics. 2012(06)
[5]潜艇操纵性数值模拟中雷诺数的影响分析[J]. 孙铭泽,王永生,杨琼方. 哈尔滨工程大学学报. 2012(11)
[6]潜艇操纵性水动力数值计算中湍流模式的比较与运用[J]. 柏铁朝,梁中刚,周轶美,敬军. 中国舰船研究. 2010(02)
[7]CFD在潜艇操纵性水动力工程预报中的应用研究[J]. 潘子英,吴宝山,沈泓萃. 船舶力学. 2004(05)
本文编号：3492647
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