濒海战斗舰直升机降落平台气流场特性研究

发布时间：2023-04-06 22:26

　　为研究濒海战斗舰(LCS)的直升机降落平台气流场特性,使用FLUENT对“独立级”濒海战斗舰(LCS-2)进行数值模拟,再将计算结果与孤立护卫舰简化模型(SFS2)的数值模拟结果及风洞数据进行对比验证,分析LCS-2的飞行甲板气流场特性。计算结果表明,LCS-2的直升机降落平台气流场随风速的变化规律满足雷诺自准性原则,最适合LCS-2进行舰载机起降任务的风向角范围是0°³0°,LCS-2在直升机降落平台的大部分区域具有比SFS2更适合直升机起降的气流场条件,大比例的飞行甲板及倾斜角度机库门对尾流场存在明显的影响,研究结果可以为濒海战斗舰的相关研究提供重要参考。首先对LCS-2进行了几何模型的创建,之后通过对四面体和多面体网格的对比,确定本文后续计算使用的网格类型,再基于CFD理论对简化护卫舰船型SFS2进行稳态和瞬态的模拟,与风洞试验进行对比,确定本文后续计算使用的湍流模型,并验证所使用的数学模型和研究方法在舰船流场数值计算中的有效性,最后对网格进行无关性验证。然后通过改变包括风速和风向角条件,得到不同的计算工况,将LCS-2与SFS2甲板在同一计算工况下的气流场...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文的主要研究内容
第2章 数值计算原理与方法
    2.1 控制方程
    2.2 k-ε模型
    2.3 分离涡模型
    2.4 本章小结
第3章 网格建模及计算方法验证
    3.1 几何模型
    3.2 网格类型
    3.3 计算方法验证
        3.3.1 SFS2几何模型与网格划分
        3.3.2 SFS2计算工况与边界条件
    3.4 网格无关性验证
    3.5 本章小结
第4章 风条件下濒海战斗舰气流场研究
    4.1 不同风速对直升机降落平台气流场的影响
    4.2 不同风向角对直升机降落平台气流场的影响
        4.2.1 不同风向角时直升机旋翼高度截面云图
        4.2.2 不同风向角时横向截面速度云图
        4.2.3 不同风向角时流线和中纵面速度云图
        4.2.4 不同风向角时直升机旋翼垂向速度
        4.2.5 不同风向角时涡量对比
    4.3 本章小结
第5章 濒海战斗舰与简化护卫舰气流场对比
    5.1 后处理位置选取
    5.2 后处理数据对比
        5.2.1 0°风向角
        5.2.2 60°风向角
        5.2.3 120°风向角
    5.3 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3784531