数值模拟不同艉翼型式在相应位置的潜艇尾流场

本文通过改变艉翼的型式及布置位置，对SUBOFF潜艇模型的尾流场进行了数值模拟计算。采用k—ω湍流模型，经求解RANS方程分别得到十字形艉翼、X形艉翼及其不同布置位置下的尾流场分布。通过对计算结果的比较，分析了艉翼型式及布置位置对潜艇尾流场的影响。     

随机梯度遗传算法在船舶尾流目标识别中的应用

通过识别船舶尾流可以有效地反映出船舶的自身参数,从而能帮助海军航空兵的侦察工作。随机梯度遗传算法是在传统的遗传算法的基础上,融合了局部搜索,这样更有利于种群的收敛性。本文将此算法应用于船舶尾流识别,通过最后的实验结果可以看出,随着迭代次数的增大,不同航速下的船舶尾流目标识别率会增大,但是并不是匀速的增大。     

拖曳球体尾流效应内波表现特征及其产生机理研究

采用PIV技术对分层流体中拖曳球体尾流及内波的流场进行了测量,捕捉到了清晰的尾流效应内波的流场图像。尾流效应内波不规则,有一定的随机性,迟于模型出现,呈"V"字形,波长较短,且不随内傅氏数明显变化,与体效应内波特征差异明显。通过对尾流激发内波过程的分析,发现尾流效应内波与尾涡结构紧密相关,试验测量的内波波长与St数决定的涡间距吻合,验证了尾涡激发内波是尾流效应产生内波的一种机制。     

悬索桥并列双吊索整体风振特性与气动阻尼研究

通过并列耦合双吊索节段模型的整体测振与测力风洞试验,研究不同间距下双吊索的整体振动行为与气动阻尼特性。引入驰振气动阻尼非线性项的动力方程模型,得到非线性振动的近似解析方法。基于弹性悬挂节段模型动力响应识别出驰振非线性气动参数,并与经典单自由度驰振理论结果进行对比分析。研究结果表明:并列耦合双吊索在一定工况下会发生剧烈的整体尾流致振现象,结构阻尼比对其起振风速影响明显;经典驰振理论求得的气动负阻尼绝对值要小于识别得到的气动负阻尼绝对值,横、顺风向两自由度耦合失稳较单自由度驰振更易发生。     

基于高雷诺数的并联双圆柱绕流研究

文章采用基于边界瞬时涡量守候的拉格朗日方法(IVCBC),结合并列双圆柱的特点,建立了双圆柱绕流数值计算模型。对高雷诺数下Re=6×10~4,间隙率为T/D=1.1~7的并联圆柱双圆柱二维绕流特性进行了研究。提出了双圆柱间隙中点的速度区别宽窄尾流的新方法。分别讨论了流体力系数随间距增加的特点,脉动流体力的特点,尾流特征以及斯托哈尔数特征。研究发现:区别宽窄尾流的新方法是可靠的;在双圆柱尾流附近有五种尾流模型存在;同时发现了在宽窄尾流的频率,存在一个中间频率。     

某型潜艇尾流自导鱼雷命中概率方法研究*

尾流自导鱼雷命中概率是考核鱼雷作战效能的重要指标之一,它同鱼雷自身性能和目标尾流特性有直接关系。论文在研究水面舰艇尾流特性的基础上,建立了直航目标和机动目标的尾流区域模型,分析了鱼雷的攻击态势和射击方法,提出了鱼雷捕获概率和追踪概率的计算方法。该方法对计算鱼雷武器系统命中概率有一定的指导作用。     

基于动网格技术的潜艇热尾流浮升规律研究

针对基于相对运动的"排水法",无法全面、准确地反映潜艇热尾流浮升扩散规律,建立基于动网格技术的潜艇水下航行的二维计算模型,利用流体计算软件Fluent对潜艇排放过程中的流动-传热过程进行数值模拟。采用网格重构和网格光顺方法结合Profile运动边界驱动机制实现网格区域运动,确保模型符合实际运动规律。研究动网格技术和"排水法"热尾流最大浮升高度沿流向分布情况,最大浮升高度和中心温度随时间的变化规律。研究结果表明:动网格技术对于潜艇航行过程中的热尾流浮升过程有较高的计算精度;模拟结果捕捉到了浮升过程中流动和传热的瞬时变化,揭示了热尾流浮升扩散的规律。研究结果进一步为潜艇红外特征研究提供了理论支持和方法思路。     

尾流气泡群后向散射光多普勒移谱特性研究

船舶在航行过程中会因为螺旋桨的作用产生大量的气泡,本文利用差动技术研究了尾流气泡群后向散射光多普勒移谱特性,在研究过程中首先阐述了差动多普勒探测原理,然后根据蒙特卡罗模型对整个频移进行无偏估计。最后进行了气泡数密度、气泡速度对后向散射光信号的多普勒频移影响的仿真实验,实验结果表明,二者与多普勒谱频移成正比。     

尾附体与主体连接形式对尾流场不均匀度影响的PIV测试评估

本文依托CSSRC(中国船舶科学研究中心)中型拖曳水池环境下新建的大型PIV测试手段，对水下航行体五种细部变化的尾附体与主回转体连接形式的设计模型，进行了尾部区域流场定量测试分析。特别针对受到主要关注的推进器所在剖面的三向伴流场，借助流场不均匀度系数，给出了直观的定量评估。本文的工作表明，该大型PIV测试系统对细部流场结构的识别有着较大的潜力，研究结果对指导尾附体及推进器优化设计有重要参考价值。