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1、第39卷第10期舰船科学技术Vol.39,No.102017年10月SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYOct.,2017潜艇围壳舵和首舵水动力性能比较丁自友，龚仕奇，王支林，王先洲，冯大奎(华中科技大学船舶与海洋工程学院，湖北武汉430074)摘要:安装在潜艇上的首部水平舵位置对于潜艇在垂直方向的稳定性以及操纵性具有重大意义。本文首先通过Fluent14.0计算Suboff模型的阻力以及DTMB舵型的升、阻力，仿真结果与实验结果吻合较好。然后计算带围壳舵Suboff潜艇和带首舵Suboff潜艇的阻力、升
2、力特性，并比较了潜艇带首舵和围壳舵的升阻力特性差异，以及对艇体表面压力分布和尾部流场的影响。计算结果显示，相同舵角下，围壳舵和首舵阻力相差不大，围壳舵升力比首舵升力大。相同舵角下，潜艇总阻力相差不大，带首舵潜艇总升力、总力矩比带围壳舵潜艇总升力、总力矩大。围壳舵舵角的变化对艇体表面的压力变化影响相对首舵来说较小。围壳舵和首舵在较大舵角下，都会对尾水平舵产生显著影响。关键词：围壳舵；首舵；水动力性能；Suboff；数值仿真中图分类号：U661.1文献标识码：A文章编号：1672–7649(2017)10–0022–07
3、doi：10.3404/j.issn.1672–7649.2017.10.004ComparisonbetweenhydrodynamicperformanceofsailrudderandbowrudderonsubmarineDINGZi-you,GONGShi-qi,WANGZhi-lin,WANGXian-zhou,FENGDa-kui(SchoolofNavalArchitectureandOceanEngineering,HuazhongUniversityofScienceandTecnology,Wu
4、han430074,China)Abstract:Hydrodynamicperformanceoftheforehorizontalruddersinstalledonthesubmarineplaysanimportantroleontheverticalstabilityandmaneuverabilityofsubmarine.Atfirst,thepaperusescommercialcodefluent14.0tocalculatethedragofSuboff,thedrag,liftofDTMBrud
5、der.Simulationresultsshowgoodmatchwithexperimentalresults.Thenthedrag,liftcharacteristicofSuboffwithsailrudderandSuboffwithbowrudderarecalculated.Thedifferencebetweenthem,theinfluenceonthepressuredistributionofbarehullandtheinfluenceonwakeflowfieldareanalyzed.T
6、heresultsshowthatwhenrudderangleisthesame,thedifferencebetweenthedragofsailrudderandbowrudderissmall.Theliftofsailrudderisbiggerthanthatofbowrudder.Whenrudderangleisthesame,thedifferenceoftotaldragissmall,whilethetotalliftandtotalmomentofSuboff+bowrudderisbigge
7、rthanthoseofSuboff+sailrudder.Therudderanglechangeofsailrud-derhasrelativelysmallinfluenceonthepressuredistributionwhencomparingwiththatofbowrudder.Whenrudderangleofbowrudderandsailrudderisbig,therewillbeobviousinfluenceonhorizontaltails.Keywords:sailrudder；bow
8、rudder；hydrodynamicperformance；Suboff；numericalstudy0引言首操纵面必需[1]。为了有助于未来先进潜艇的设计，DARPA对Suboff在潜艇的概念设计中，潜艇的水动力性能是评价模型进行了一系列实验，让研究者与数值结果进行比潜艇设计的一个重要指标。因此对于潜艇周围流场的较。许多研究者使用数值模拟来
