【摘要】：水下潛器系統(tǒng)是一種可在水下移動、具有視覺和感知系統(tǒng),通過水上遙控或潛器自主操作的方式,來操作機(jī)械手或者其他工具代替或輔助人去完成水下觀察、攝像、打撈和施工等作業(yè)任務(wù)的裝置。水下潛器要保證完成好復(fù)雜的作業(yè)和持續(xù)穩(wěn)定的航行,必須擁有穩(wěn)定的操控動力并且受到準(zhǔn)確的控制,而確保這些因素最基本的一個裝置就是水下潛器系統(tǒng)中的螺旋槳。因此很顯然,對于以導(dǎo)管螺旋槳為主要推進(jìn)和控制裝置的水下潛器系統(tǒng)來說,水下潛器系統(tǒng)中螺旋槳的推力特性研究就成為決定其能否完成預(yù)定任務(wù)的一項(xiàng)關(guān)鍵性技術(shù),正確地研究分析水下潛器系統(tǒng)在執(zhí)行各項(xiàng)作業(yè)任務(wù)時不同運(yùn)動狀態(tài)過程中導(dǎo)管螺旋槳的推力特性將有助于我們更清楚的掌握水下潛器系統(tǒng)控制的性能和關(guān)鍵,為之后的水下潛器系統(tǒng)中導(dǎo)管螺旋槳的設(shè)計(jì)和水下潛器的控制提供一種優(yōu)良的指導(dǎo)。在目前的對導(dǎo)管螺旋槳動力分析研究中,主要都是利用MRF模型或者滑移網(wǎng)格技術(shù)分析在單一方向的定常運(yùn)動下導(dǎo)管螺旋槳旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的推力,得到導(dǎo)管螺旋槳的敞水性特征曲線,或者通過改變來流方向,進(jìn)行不同攻角工況下導(dǎo)管螺旋槳定常水動力研究分析。然而,這些方法都忽略了真實(shí)的水下潛器系統(tǒng)在非定常運(yùn)動中存在的慣性力,未考慮水下潛器作非定常運(yùn)動時產(chǎn)生的流場對導(dǎo)管螺旋槳推力特性的影響。本文將水下潛器組合體與所研究的導(dǎo)管螺旋槳組合成為一個整體,考慮它們之間的影響,研究其在水下航行作業(yè)時水下潛器組合體各部分在非定常運(yùn)動條件下的流場對導(dǎo)管螺旋槳推力特性的影響。在進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算的時候,利用多重滑移網(wǎng)格技術(shù),同時實(shí)現(xiàn)對水下潛器系統(tǒng)作非定常運(yùn)動和導(dǎo)管螺旋槳各自的轉(zhuǎn)動,并將這樣一個組合整體結(jié)合到水下潛器系統(tǒng)具體的運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境來進(jìn)行計(jì)算,得到一種符合工程實(shí)際的結(jié)果。最后,根據(jù)得到的導(dǎo)管螺旋槳的推力特性與相應(yīng)的導(dǎo)管內(nèi)流場的分布進(jìn)行研究分析,探討轉(zhuǎn)艏擺動狀態(tài)下的導(dǎo)管螺旋槳的推力特性與導(dǎo)管內(nèi)螺旋槳盤面流場分布的關(guān)聯(lián)性。本文根據(jù)所提出的方法為手段,通過數(shù)值模擬,確定了水下潛器系統(tǒng)中影響導(dǎo)管螺旋槳推力特性的主要因素。這些因素的確定將為水下潛器系統(tǒng)中作為其軌跡與姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)的導(dǎo)管螺旋槳設(shè)計(jì)提供一種有意義的設(shè)計(jì)指導(dǎo)。
【圖文】：

華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文2圖1-1 水下潛器（UV）水下潛器（UV）有著很多不同的分類方式，如圖1-2，按照是否載人可分為載人水下潛器和無人水下潛器（Underwater Unmanned Vehicle，簡稱UUV）；按照是否需要由水面母船工作人員控制可以將其分為遙控水下潛器（Remote Operated Vehicle，簡稱ROV）和自主水下潛器（Autonomous Underwater Vehicle，簡稱AUV），如圖1.1所示。無人遙控水下潛器（ROV）的工作方式是由水面母船上的工作人員，通過連接潛器的臍帶提供動力

美國MAXRover帶纜水下潛器（ROV）
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U674.941;U664.33

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2568583