【摘要】：為了研究水下滑翔機(jī)的穩(wěn)定駐留問(wèn)題進(jìn)行了數(shù)值仿真,包括定義滑翔機(jī)的2種失穩(wěn)狀態(tài),即流體對(duì)駐留平臺(tái)的作用力大于支架與海底的摩擦阻力時(shí)發(fā)生的滑移,以及流體對(duì)駐留平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)力矩大于負(fù)浮力所能提供的最大約束力矩時(shí)發(fā)生的翻轉(zhuǎn),建立臨界失穩(wěn)的數(shù)學(xué)模型�？紤]滑翔機(jī)與流場(chǎng)和海床的復(fù)合影響,運(yùn)用Ansys CFX軟件完成了數(shù)值仿真,仿真時(shí)研究了流場(chǎng)速度0~2m/s、浮心到海底距離0.15~0.5m以及不同攻角及方位角對(duì)駐留狀態(tài)的影響,由此繪制了流體對(duì)駐留平臺(tái)的作用力和力矩變化曲線。研究結(jié)果表明:浮心到海底距離小于0.3 m時(shí)壁面效應(yīng)明顯,有利于穩(wěn)定駐留;滑翔機(jī)駐留攻角將極大影響駐留平臺(tái)的穩(wěn)定性;方位角在150°~155°時(shí)流體擾動(dòng)最大。該結(jié)果可為滑翔機(jī)的設(shè)計(jì)定型和實(shí)際駐留研究提供參考。
[Abstract]:In order to study the stability of underwater glider, numerical simulation is carried out, including the definition of two unstable states of glider, that is, when the force of fluid acting on the staying platform is greater than the friction resistance between the support and the seabed. The mathematical model of critical instability is established when the turnover moment of the fluid to the resident platform is larger than the maximum constraint moment provided by the negative buoyancy. Considering the composite effect of glider, current field and seabed, the numerical simulation is completed by using Ansys CFX software. In the simulation, the influence of the velocity of current field 0 ~ 2 m / s, the distance from floating center to the bottom of the sea, and the different attack angles and azimuth angles on the dwell state are studied. The curves of the force and torque of the fluid acting on the resident platform are plotted. The results show that the wall effect is obvious when the distance from the floating center to the seabed is less than 0.3 m, which is beneficial to the stable residence, the angle of attack will greatly affect the stability of the staying platform, and the maximum fluid disturbance is obtained when the azimuth angle is 150 擄~ 155 擄. The results can be used as a reference for the study of glider design and actual residence.
【作者單位】： 西北工業(yè)大學(xué)航海學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51179159)
【分類號(hào)】：U674.941

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本文編號(hào)：2262266