舰船甲板气流场量化品质评估及POD重构研究

发布时间：2023-04-25 00:12

　　舰船在海上航行时受到多种复杂因素的影响,如:舰船的几何外形,自然风的强度及方向,自由来流的湍流分量,海况及舰船的航行运动。而随着舰载机及精密电子设备普遍装备现代舰船,纷繁复杂的外界因素外加舰船甲板表面多样的上层建筑结构形式导致了舰船甲板上方空间流场具有极强的不稳定性、高度的复杂性。任何一个因素的改变都可能使舰船甲板上方空间流场产生关键性的变化,而往往我们需要根据舰船舰面流场情况来做出决策,来判断在一定情况下舰面设备、舰载飞行器能否安全运行、起降,定性的方法并不能够解决这个问题,因此有必要从定性定量的综合角度来评判舰船舰面流场的整体品质。通过定量方法可以获得舰面流场整体品质的优劣排序,又可以通过一定的处理方法获得最优、最劣流场的关键点,这些关键点在一定意义上对流场的影响最大。在实船运行过程中,我们即可通过检测这些关键点的变化来判断流场品质的变化进而做出各种决策。本文介绍了数值仿真计算方法及求解方案,并对计算方法的可靠性进行了验证。对舰船甲板表面不同工况(风向0°至180°,风向间隔15°;风速10m/s至25m/s,风速间隔5m/s)流场进行了求解。首先,分析了不同工况舰面气流流动情况、...

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 舰船甲板气流场研究现状
        1.2.2 舰船甲板气流场量化品质评估研究现状
        1.2.3 流场仿真POD重构研究现状
    1.3 本文主要研究内容
第2章 数值模拟方法
    2.1 流体动力学控制方程
    2.2 物理模型及计算域确定
    2.3 边界条件及求解设置
    2.4 网格划分与数值计算方法验证
    2.5 数值仿真计算方案
    2.6 本章小结
第3章 舰船甲板气流场量化品质评估、评估模型及排序结果与分析
    3.1 TOPSIS方法介绍
    3.2 SFS2舰面流场评估模型建立
    3.3 不同工况SFS2舰面流场分析
        3.3.1 不同工况SFS2舰面气流流动特征分析
        3.3.2 不同工况SFS2各关键观察截面流动及舰面螺旋度分析
        3.3.3 不同工况SFS2各关键观察截面压力分布分析
        3.3.4 不同工况SFS2舰面湍动能分布分析
    3.4 基于TOPSIS法的排序结果与分析
    3.5 本章小结
第4章 本征正交分解及SFS2舰面流场重构
    4.1 本征正交分解简介
        4.1.1 本征正交分解基本数学思想
        4.1.2 快照POD法
    4.2 相对风速15m/s SFS2舰面速度场重构与分析
        4.2.1 风向0°SFS2关键截面速度场重构
        4.2.2 风向30°SFS2关键截面速度场重构
        4.2.3 风向90°SFS2关键截面速度场重构
        4.2.4 风向150°SFS2关键截面速度场重构
    4.3 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 本文主要结论
    5.2 本文主要创新点
    5.3 研究展望
参考文献
攻读学位期间公开发表的论文
致谢
作者简介



本文编号：3800309