NMOHEMS探头下沉运动的三维仿真方法研究.pdf

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1、第25卷第11期系统仿真学报@、，01．25NO．112013年11月JournalofSystemSimulationNOV．．2013NMOHEMS探头下沉运动的三维仿真方法研究陈振涛，叶松，王晓蕾，钟中，周树道(解放军理工大学气象海洋学院，南京211101)摘要：为研究NMOHEMS探头下沉运动过程中各运动参数及流场的变化情况，基于转捩模式，采用三维动态混合网格模型的动网格技术，建立7NMOHEMS探头下沉运动的三维仿真方法，实现7对探头下沉过程的数值仿真茅对转拔的临界雷诺数进行7分析，通过选取不同雷诺数进行转捩并将计算结果s实验结果对比，初步判断常温

2、淡水环境下转捩的临界雷诺数约为300；仿真计算结果中的深度、速度和加莲度变化均与实验结果吻合较好，证明了该三维仿真方法是合理可行的。工作可为NMOHEMS系列探头的设计及其运动的数值仿真提供理论基础。关键词：NMOHEMS探头；三维仿真；动网格技术；临界雷诺数中图分类号：P716．1文献标识码：A文章编号：1004—731X(2013)11-2644．05Studyof3DSimulationApproachofNMOHEMSProbeDroppingCHENZhen—tao，YEsong，WANGXiao—lei，ZHONGZhong，ZHOUShu—da

3、o(InstituteofMeteorologyandOceanology，PLAUniv．ofSci．&Tech．，Nanjing211101，China)Abstract：A3DsimulationmethodtoNMOHEMSprobedroppingprocessispresentedtostudythechangeofmotionparametersandfluencNwhichiSbasedonthetransitionmodel，3Dhybriddynamicgridsanddynamicmeshtechnique．Pdroppingproce

4、sswassimulatednumericaandcriticalReynoldsnumberoftransitionwasanalyze~whichwaspre-judgedapproximatelyto300afterchoosingdiferentReynoldsnumbers．TheresultsofnumericalsimulationCOincidewiththatofexperimentfntermsofthedepth，velocityandacceleration，andwhichshowedthatthemethodisreasonabl

5、eandleasible．ThestudycanlayafoundationforthenumericalsimulationoftheacceleratedmotionunderwaterfortheseriesofNMOHEMSprobes．Keywords：NMOHEMSprobe；3Dsimulation；dynamicgrid；criticalReynoldsnumberNMOHEMS探头的基本工作原理为：无人机携带现引言场探测单元抵达目标区域，现场探测单元脱离无人机后，NMOHEMS[，】是新型远海机动水文环境监测系统的张开伞的瞬间将自身体积膨胀

6、，保证现场探测单元落入海简称，它将无人机技术、流星余迹通信技术[3]和海洋水文水后能够产生足够的浮力，并使其入水后保持竖直向上的现场探测技术有效结合，适用于突发性、灾害性强海洋动姿态，同时进入潜伏状态，通过流星余迹技术与流余主站力过程的一种新方法和新体制。其现场探测单元内部装载保持联系；当收到流余主站发来的探测指令后，首先向流的NMOHEMS探头是水文要素的最终执行者，主要由传余主站发送自身编号、探测位置和确认信息；然后在探测感器、数据处理器、信号传输线和电池等组成，测量水下指令规定的时刻，所有现场探测单元同时释放探头；探头800m以内的海洋剖面水文信息。下

7、沉过程中释放传输线，并由传感器采集不同深度的水文收稿时间：2012—03．05修回时间：2012—0704要素信息：经过信号放大、A／D转换后再由传输线传送给基金项目：国家自然科学基金(40976062)，江苏省自然科学基金面上项现场探测单元在海面的主浮体，并发送回流余主站，可实目03K2012513)。解放军理工大学气象学院基础理论研究基金项目作者简介：陈振涛(1983．)，男，山东临朐人，博士，讲师，研究方向现多点和多区域海水剖面要素的同步探测。探头的结构如为海洋探测技术；叶松(通讯作者)(1970．)，男，江苏南京人，博士，副图1所示。教授，研究方向为

8、海洋水文仪器及计量技术。http：}?p．china