潜艇首舵水动力及其特性研究

发布时间：2022-01-15 02:11

　　潜艇停靠码头、靠帮时可能会出现因首舵超宽而发生碰撞的现象,减小首舵的展向尺度,会出现因升力下降而导致操纵能力不足的问题。用于操纵控制的首舵属于小展弦比翼型体,在绕流场中翼梢端部存在着显著的三维卷起流动现象,造成舵翼水动力性能下降。在舵梢加装制流板可有效抑制横向绕流,改善首舵升力,直接影响舵翼的操控能力。潜艇在水面或者近水面航行时,受到海洋波浪的影响会产生不同程度的摇荡运动,首舵会受到波浪力作用,严重的情况下,首舵遭遇波面而产生出入水事件而受到砰击力作用,波浪载荷和砰击载荷是舵体结构设计的关键性的环境载荷。基于舵翼绕流CFD模拟与仿真技术,分析了首舵水动力性能及其梢端绕流涡系特征,兼顾制流板尺度与构型,设计了4类、6种规格的制流板方案,研究了制流板对舵翼的水动力性能的影响,为舵体构型设计（制流板设计）提供依据。建立波浪力数值仿真模型,研究潜艇近水面航行时首舵波浪力时历特性、波浪力频率响应特性及波浪载荷分布特性。根据势流理论预报潜艇及其首舵位置在规则波中的运动响应,建立砰击载荷数值仿真模型,得到首舵砰击载荷时历特性、砰击载荷频率响应特性,进一步研究了首舵入水砰击过程中流场特性以及入水速度、... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：107 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

希林舵和常规舵对比

如图2.1 所示。升力 方向与来流方向垂直，大小由迎流面和背流面压力差决定；阻力 与来流方向平行；力矩在舵剖面上相对舵轴位置影响着俯仰力矩 的大小。图 2.1 舵受力图其中， 为来流速度， 为攻角， 为弦长。无量纲压力系数 定义为：212p pCp V （2-12）式中， 动压；静压；流体密度；来流速度。以无因次化升力系数 来衡量舵的升力性能：212LCl V S （2-13）式中，S为舵面积。升力系数受来流攻角 影响最大，也受雷诺数 、叶剖

第 2章 舵翼水动力数值仿真基础体网格均匀过渡（见图 2.3）。舵翼表面上分布细密的线网格种子，格密度与质量，以提升舵翼定常水动力数值仿真准确性。当线网格m、15mm、20mm 时，对应整体网格数量为 230万、145万、100 万

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3589687