一种新型水下栅格翼的空泡水动力试验.pdf

一种新型水下栅格翼的空泡水动力试验.pdf

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1、第22卷第5期鱼雷技术Vb1.22NO.52014年10月TORPEDOTECHN0LOGYOct.2014一种新型水下栅格翼的空泡水动力试验夏艳艳,陈玮琪,王宝寿(中国船舶科学研究中心水动力学重点实验室,江苏无锡,214082)摘要:为了寻求一种新型的适用于水下航行器上的栅格翼,开展了栅格翼外框剖面形状及格片数量对其流体动力特性影响的试验研究。通过对试验给出的4种栅格翼的流体动力特性研究发现,其中一款低阻力外形栅格翼其剖面形状具有一定的减阻效果;增加栅格翼格片的数量可以提高升力,但同时也会增加阻力;当栅格翼产生空化后

2、其升力急剧下降,而阻力略有降低。本文的试验结果可以为水下栅格翼的外形设计提供参考。关键词:栅格翼;流体动力;空化中图分类号:TJ630_3:TJ630.1文献标识码:A文章编号:1673.1948(2014)05—0321.04CavitationHydrodynamicTestforaNewGridFininWaterTunnelXIAYan-yan,CHENWei—qi,WANGBao—shou(ChinaShipScientificResearchCenter,NationalKeyLaboratoryofSci

3、enceandTechnologyonHydrodynamics,Wuxi214082,China)Abstract:Todesignanewgridfinforanunderwaterunmannedvehicle,atestwascarriedouttoinvestigatetheinflu—encesoftheframeprofileofgridfinandthenumberofgridplateonthehydrodynamiccharacteristicsofgridfin.Fourkindsofgridfi

4、nsweretestedtoobtaintheirhydrodynamiccharacteristics,andtheresultsindicatethat:1)theflameprofileofonegridfinwithlow—dragshapehassignificantanti—drageffect;2)increasingthenumberofgridplatecangainhighliftforce,butwillincreasedrag;3)ascavitationoccursonthegridfin,t

5、heliftforcedescendsrapidlyandthedragdescendsslightly.Keywords:gridfin;hydrodynamics;cavitation研究,得出栅格翼的边框对栅格翼的阻力影响最0引言大,选择合适的边框剖面形状可以有效减少栅格栅格翼是由众多薄的栅格壁镶嵌在边框内形翼的阻力[3]。吴晓军等人对栅格绕流进行了数值成【】],作为一种新型的承力稳定面和控制面,它仿真研究,得出了同样的结论l。姚琰等人对6具有结构轻、升力特性好、铰链力矩小、控制效种栅格翼外形进行了水洞测力试验,

6、结果显示当率高等优点,因此在航空航天领域得到了广泛的栅格翼产生空泡后,其产生的流体动力会降低,应用[2]。但是由于栅格翼的水中运行阻力较大,空化越严重,栅格翼效率下降也越严重]。黄涛严重阻碍了其在水下航行器上的应用。利用Fluent软件数值仿真了栅格翼空泡绕流流场,目前,航天院所和部分高校对栅格翼的绕流研究了翼型、攻角和空泡数对栅格翼水动力特性特征开展了一系列试验和数值仿真研究,但主要的影响,结果显示当栅格翼格片数量增加到一定偏向于栅格翼的气动特性研究,对其水动力特性数量后,栅格翼的法向力会趋近于一个极限值,的研究较少

7、。陈少松等人进行了栅格翼减阻特性而阻力会随着格片数量的增加而不断增加,同时,收稿日期:2014—04-09;修回日期:2014.07—04.作者简介:夏艳艳(1984一),女,硕士,工程师,主要研究方向为水动力数值仿真与试验研究鱼雷技术www.yljszz.ca3212014年10月夏艳艳,等:一种新型水下栅格翼的空泡水动力试验第5期辍垛东束空化数空化数(a)1栅格翼(b)2枷呀格翼空化数空化数(c)3栅格翼(d)4栅格翼图44种栅格翼不同攻角时升力系数随空化数的变化曲线Fig·4Curvesofliftcoefici

8、entversuscavitynumberoff0urgridfinsatdifferentattackangles辍岛空化数(a)l栅格翼(b)2栅格翼空化数空化数(c)3栅格翼(d)4栅格翼图54种栅格翼不同攻角时阻力系数随空化数的变化曲线Fig·5Curvesofdragcoeficientversuscavitynumbe

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