CFD在潜艇艉附体与艇体连接形式研究中的应用

艉附体与主艇体的不同交接形式对艉流场有较大影响，通过设计三种不同交接形式，用理论计算求得各个流场分布，分析不同的连接形式对螺旋桨盘面处流场的影响，得出了与试验结果相吻合的结论。     

回转体进流段型线参数化设计及其表面压力计算

采用几何边界条件的待定系数法,推导出回转体进流段双参数型线表达式,再利用轴线分布源汇的线元法,将回转体轴上分布的源汇离散,计算得到节点处的源强,进而求得回转体型线的压力分布。相比其他方法,其数据输入简单,易于编程,计算量小,可快速输出压力计算结果。最后采用此数值求解方法计算了SUBOFF的前体段压力分布,与模型试验结果十分吻合,结果可信。     

水舱表面开孔特征参数流噪声特性分析

水下航行体因表面开孔产生的流噪声是总体噪声的重要部分,对其隐蔽性造成负面影响,而其噪声特性影响因素较多,开孔长宽比是其中一个典型参数。在现有阻力试验模型的基础上建立模型,采用 RANS结合DES方法获得流场数据,并运用FW-H方程获得其声场信息。分析艇体开孔水舱内的流动现象,表明模型噪声的特征频率符合一般空腔规律,且与开孔长度有关;在长宽比为0.25时,其流噪声水平最低。最后结合简化模型作进一步验证。     

水下航行体水舱开孔阻力特性分析

水下航行体借助于流水孔进排水实现上浮下潜,而众多流水孔会增加艇体阻力。本文针对水舱开孔对流场的影响问题,提出了长宽比、格栅角度、开孔位置三个变量,在已有阻力试验模型基础上,进行数值建模,采用SST k-ω两方程的RANS湍流模型进行计算。结果表明：开孔水舱内存在流体撞击水舱壁面-形成涡旋-内外流掺混等现象;相比较而言长宽比小于1时的阻力比大于1时要小;随着格栅与来流角度的增加,阻力呈先增后减趋势,在与来流成-45°角附近阻力性能好;表面压力为顺压梯度时阻力最大。