航母气流场数值模拟方法研究

发布时间：2021-11-21 12:54

　　由于航速、来风,以及船体运动,航行于海洋环境中的航母船体与上层建筑会影响其气流场,从而影响载机的起降安全.文中分别以载机舰船简化模型及俄制库兹佐涅夫航母为对象,通过数值模拟对比探讨了网格类型、网格密度,以及湍流模型对气流场数值预报结果的影响;并基于数值结果分析了关键位置的流场变化及其对舰载机气动特性的影响.数值模拟结果表明:应用Poly-Hexcore类型的网格在载机舰船气流场数值预报应用中可有效平衡数值求解效率与精度的矛盾,而DES模型较RANS模型在流场细节捕捉方面有较大优势. 

【文章来源】：武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2020,44(06)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

湍流边界层的近壁速度分布示意图

数值模型中采用的结构化六面体与Poly-Hexcore网格的典型剖面分布见图2.采用相同网格船体面网格与近壁法向尺度情况下Poly-Hexcore网格模型的网格数约为730万,六面体结构化网格数量约为680万.网格质量方面结构化六面体网格模型的网格Skewness(倾斜比)最大值约为0.3,Poly-Hexcore模型中网格质量最差的Skewness约为0.7.另外Poly-Hexcore类型网格可在流场参数变化较快或重点关注的流场区域通过体积密度盒方式进行局部网格加密;而结构化六面体网格的局部加密会由于其组织形式影响整个计算域,从而往往导致较大的网格数量.

两种不同网格模型的船体表面压力分布与极限流线分别见图3～4;两种不同网格模型的漩涡结构对比见图5(涡核辨识采用λ2准则,λ2=-15).图4 船体极限流线对比

【参考文献】：
期刊论文
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[3]上层建筑形式及布局对舰船空气流场的影响[J]. 洪伟宏,姜治芳,王涛.  中国舰船研究. 2009(02)
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硕士论文
[1]大型舰船定常与非定常气流场数值模拟[D]. 赵永振.哈尔滨工程大学 2012
[2]航母尾流模拟及舰载机着舰控制的初步研究[D]. 安军.华中科技大学 2012



本文编号：3509548