带自由液面的艇/桨干扰特性数值模拟与验证研究

作者：张楠; 张胜利; 沈泓萃; 谢华数值模拟自由液面滑移网格

摘要：带自由液面的艇/桨干扰特性研究是水动力学领域的重点与难点。此文采用数值模拟方法研究了潜艇近水面航行时的艇/桨干扰特性。首先介绍了计算方法：流场采用RANS方法结合RNGk？？湍流模型求解;自由液面捕捉采用VOF方法;螺旋桨运转采用滑移网格方法;带螺旋桨潜艇表面与计算域内全部采用结构化网格进行离散。然后,对于SUBOFF潜艇模型在不同浸深下的阻力特性进行了数值模拟,分析了自由液面对于模型阻力的定量影响。最后,对于带螺旋桨的SUBOFF潜艇模型在深潜与近水面状态下的艇后推力、扭矩进行了数值模拟,分析了自航因子,研究了艇/桨干扰特性。计算结果与试验结果进行了详细的对比分析,验证了计算方法与计算结果的可靠性。本文的工作可为将来构建数值拖曳水池提供技术支撑。

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