基于CFD不同AUV艇体的阻力性能分析

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1、第9卷第3期中国舰船研究Vol.9No.32014年6月ChineseJournalofShipResearch中国舰船研究Jun第.20149卷doi：10.3969/j.issn.1673-3185.2014.03.004期刊网址：www.ship-research.com网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/doi/10.3969/j.issn.1673-3185.2014.03.004.html基于CFD不同AUV艇体的阻力性能分析魏子凡，俞强，杨松林江苏科技大学船舶与海洋工程学院，江苏镇江212003

2、摘要：自主水下航行器（AUV）作为探索海洋、开发资源和军事作战等水下应用的重要手段，其速度和续航力是评价其性能优劣的重要方面。AUV在水下航行时的阻力主要取决于其几何形状和尺寸以及其表面的光滑程度，因此，研究AUV的几何形状和外观尺寸便显得尤为重要。对AUTOSUB，HUGIN，REMUS，BLUEFIN1和BLUEFIN2这5种艇型建立几何模型并进行阻力性能分析。通过采用计算流体动力学（CFD）方法进行数值模拟，并将所得结果与理论结果进行对比分析，以验证CFD模拟的可靠性及模拟的最优模式。通过对比不同直径、不同舵的展弦比、带舵和无舵、

3、有整流罩以及相似径长比的不同艇型来比较AUV的阻力性能，最终得到艇型的阻力性能特点以及最佳艇型。研究表明：在5种艇型中，AUTOSUB型最优，其次是HUGIN型、REMUS型和BLUEFIN1型，最后是BLUEFIN2型，其中AUTOSUB型和HUGIN型适合中、高速航行，REMUS型和BLUEFIN型适合低速航行。关键词：自主水下航行器；阻力性能；计算流体动力学中图分类号：U661.31+1文献标志码：A文章编号：1673-3185（2014）03-28-10AnalysisoftheResistancePerformanceforD

4、ifferenttypesofAUVsBasedonCFDWEIZifan，YUQiang，YANGSonglinCollegeofMarineandShipbuildingEngineering，JiangsuUniversityofScienceandTechnology，Zhenjiang212003，ChinaAbstract：AUVshavebeenusedasanimportanttoolinexploringocean,exploitingresources，militarywarfares,andotherunderwa

5、terapplications.ThespeedandenduranceofAUVsarekeyfactorstoevaluateitsperformance.SincetheresistanceofAUVswhennavigatingunderwaterdependsmainlyonitsgeometri⁃calshapeanddimensionaswellasthesmoothdegreeofitssurface,itisquitecrucialtoanalyzetheseele⁃mentsofAUVs.Inthispaper，fi

6、vekindsofAUVshavebeendesigned,includingAUTOSUB，HUGIN，REMUS,BLUEFIN1andBLUEFIN2.Geometricmodelshavebeenestablishedandresearchesontheirre⁃sistanceperformancehavebeenconductedbasedonComputationalFluidDynamics（CFD）analysis.Theresultsobtainedfromnumericalsimulationandtheoreti

7、calformulashavebeencomparedandanalyzedtoverifythereliabilityofthesimulationprocessandtodeterminetheoptimalmodel.Thecharacteristicsofre⁃sistanceperformanceandtheoptimaldesignofAUVshavebeenobtainedbycomparingAUVswithdiffer⁃enthorizontaldiameters,differentaspectratioofrudde

8、rs,withorwithoutrudder，withorwithoutfaring.ItisconcludedthatAUTOSUBistheoptimaltypeamongthefivekindsofA