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《水下滑翔机沿纵剖面滑行时水动力特性计算与分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第31卷第1期舰船科学技术Vo.l31,No.12009年1月SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYJan.,2009水下滑翔机沿纵剖面滑行时水动力特性计算与分析王冲,刘巨斌,张志宏,顾建农(海军工程大学理学院,湖北武汉430033)摘要:通过自编软件,采用结构化网格和有限体积法,对水下滑翔机以不同攻角直航时的流场动力学特征进行了数值计算,得到了水下滑翔机在不同攻角时的速度分布和压力分布。分析了升力系数、阻力系数和力矩系数随攻角的变化规律,提出了有效控制滑行姿态的方案;分析了以不同最大攻角滑行时滑行路径
2、和滑行效率,提出了最佳滑行攻角。关键词:水下滑翔机;数值模拟;升力系数;阻力系数中图分类号:TP24文献标识码:A文章编号:1672-7649(2009)01-0134-03DOI:103404/jissn1672-7649200901029NumericalresearchondynamiccharacteristicofunderwatergliderwhenitrunsinlongitudinalsectionWANGChong,LIUJubin,ZHANGZhihong,GUJiannong
3、(SchoolofScience,NavalUniversityofEngineering,Wuhan430033,China)Abstract:ThedynamiccharacteristicofunderwaterglideriscalculatedwhenitrunsinlongitudinalsectionatdifferentangleofattackinlaminarflowbystructuredgridandFVM.Thedistributionregularityofvelocityandpressureatdi
4、fferentangleofattackisobtained.Themethodtocontroltheunderwaterglidereffectivelywhenitrunsstraightisgivenbyanalyzingthelawoftheliftcoefficien,tdragcoefficientandmomentcoefficen.tThebestangleofattackisgivenbyanalyzingthepathwayandtheefficiencywhentheunderwatergliderrunsa
5、tdifferentlargestangleofattack.Keywords:underwaterglider;numericalresearch;liftcoefficien;tdragcoefficient[4]应用该程序对椭球体和DARP2潜艇模型进行了0引言水动力数值计算,其计算结果与实验结果符合较好。水下滑翔机是目前国内外正在发展的一种新型1水下滑翔机的CFD模型水下移动平台,由于有阻力小、航行时间长、噪声低、适合部署各种传感器等优点,在军事和海洋调查等方11网格划分和数值方法面有着广泛的应用前景。水下滑翔机
6、是通过改变自水下滑翔机有侧翼和尾翼,为提高计算精度和效身的重量或体积,产生上浮或下潜的动力,同时由于率,采用结构化网格的有限体积法求解定常NS方水平翼的作用可以获得水平速度,形成一条锯齿状的程。用层流模式,采用基于SIMPLE算法的压力修正航行轨迹,使它的位置和航向具有一定的可控方法,对流项用SMART格式离散,扩散项用中心差[1-2]性。本文应用自编软件对有翼滑翔机在直航过分格式离散,直角坐标系原点距头部l/5处,x轴与机程不同攻角时的流场特征进行了数值计算,分析了水身的对称轴重合,方向与来流方向一致,y轴竖直向下滑行机滑行时周围
7、流体的动力学特性。文献[3]和上,z轴水平。图1是计算网格,机身和机翼分块划分收稿日期:2008-03-24;修回日期:2008-04-22基金项目:海军工程大学科研基金资助项目(HGDJJ06005)作者简介:王冲(1973-),男,硕士,讲师,主要从事军用目标流体动力学特性的教学与研究。第1期王冲,等:水下滑翔机沿纵剖面滑行时水动力特性计算与分析135网格,求解域的范围是:-25lx4l,-2ly2l,导数和所有标量的法向导数为0。在轴边界上所有0z2l,l是模型的长度。求解域的边界包含入流量先通过外插确定,然
8、后对位于轴上同一位置的同一面、出流面、对称面、物面和轴边界。由于机身上与变量算术平均。计算雷诺数为42500,计算攻角分别下、左与右是对称的,为节省计算机内存,在计算沿纵为0!,5!,10!,15!,20!,25!,30!。收敛准则是
