潜艇主艇体三维粘性流场数值计算方法研究

采用不同的湍流模型、边界条件对SUBOFF模型主艇体的七种网格模型进行了三维粘性流场数值模拟.将计算所得的艇体表面的压力系数和壁面剪应力系数沿艇长的分布与有关文献的试验结果进行了比较,并以曲线的形式展现出来.分析了湍流模型、边界条件和y+值范围对潜艇主艇体三维粘性流场数值计算结果的影响.     

潜艇艉部伴流场,螺旋桨激振力研究

本文通过对单桨“十”字形艉潜艇艉部伴流场、螺桨激振力的分析研究，揭示了其艉部伴流场的分布规律。     

利用潜艇研究模型研究操纵运动图

操纵限制图是一种将深度和航速相结合的图解描述法，运用该方法有助于出现破损或升降舵发生故障的潜艇恢复安全。论述了通过建立相关图表和限制来对运动轨迹进行预报的方法，介绍了已经开展的为改进数字模拟工具、物理模型试验和实艇测试三者之间的相关性研究工作，特别介绍了QinetiQ公司使用潜艇研究模型开展的研究工作。潜艇研究模型（SRM）已经被使用了十多年了，经过1999年的重大修改后，成为能力更强、更先进的研究工具。该模型为半自动化、需要最少的岸基支持，因而可以不受任何设施的约束，可以在30m深度进行操作，并能通过重装包覆再现一系列艇体外形与操纵面的布置。潜艇操纵自航模型为无风险测试艇体外形和控制方案提供了理想的平台。SRM可用于研究极限操纵运动以编制操纵限制图（MLD），而这些工作对于实艇试验而言是非常危险的。最后论述了潜艇升降舵卡舵事故的响应以及恢复安全的试验结果。     

基于雷诺应力方程模型的全附体潜艇尾部伴流场三维粘性数值计算

采用Reynolds应力方程模型求解Reynolds平均Navier—Stokes方程，对SUBOFF全附体模型的尾部伴流场进行了三维粘性数值模拟，将计算的潜艇尾部伴流场同有关文献的试验结果进行了比较，计算结果同试验结果具有很好的一致性。结果表明，Reynolds应力方程模型在潜艇的流场计算中特别是在对潜艇的尾部伴流场的计算方面具有很好的应用价值和发展前景。     

潜艇尾部流场的数值模拟

对潜艇实艇体周围三维流场进行数值模拟探讨，选用标准k—ε和RNG k—ε两种不同的湍流模式进行雷诺平均N—S方程计算。计算使用Fluent软件得到潜艇三维流场的速度分布，着重研究其尾部螺旋桨盘面处的伴流，并将两种湍流模式计算的结果进行比较。     

水下航行体近海底运动操纵性研究

针对水下航行体近海底航行时的特点，首先建立了水下航行体的操纵运动数学模型，分别从水平面和垂直面两方面来考虑近海底对操纵运动水动力的影响，进而数值模拟和分析了水下航行体在近海底运动时的操纵性能变化规律，计算结果表明近海底航行使得其机动性减弱而运动稳定性增强。     

全附体潜艇三维粘性流场数值计算方法研究

采用不同的湍流模型和网格形式对SUBOFF全附体模型进行三维粘性流场数值模拟,将计算所得的艉部伴流场同有关文献的试验结果进行比较,并以伴流分数对周向角的曲线形式展现出来,分析了湍流模型、艇体周向网格节点间距和y+值对全附体潜艇三维粘性流场数值计算结果的影响.     

简易导管的数值计算及分析

利用Fluent软件计算和分析了特定导管的水动力性征.比较了在不同前缘收缩系数、后缘扩张系数、平行中体长度和不同长径比条件下设计导管的推力、推力系数、升阻比和流场分布等.通过以上计算分析得到满足条件的最优导管形状,并与试验结果比对,证明该数值方法的有效性.     

支撑筋对特殊导管桨水动力性能的影响

通过试验和理论计算,研究导管内螺旋桨前后加支撑筋对特殊导管桨的水动力性能影响,重点讨论导管内桨后支撑筋的叶片数和安装角对水动力性能的影响.结果表明,由于该导管桨的特殊性使得其效果与一般导管桨不同.     

潜艇实艇阻力预报方法研究

分析潜艇阻力预报的方法和特点,采用数值计算方法对SUBOFF潜艇的主艇体模型和全附体模型在不同雷诺数条件下进行三维粘性流场数值模拟,将低雷诺数条件下的计算结果同试验结果进行比较,验证了计算方法的可靠性;通过对计算结果的分析,获得潜艇粘压阻力系数随雷诺数变化的规律,对潜艇实艇阻力预报提出一些建议。