【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)任務的裝置。水下潛器要保證完成好復雜的作業(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,對于以導管螺旋槳為主要推進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定任務的一項關鍵性技術,正確地研究分析水下潛器系統(tǒng)在執(zhí)行各項作業(yè)任務時不同運動狀態(tài)過程中導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)控制的性能和關鍵,為之后的水下潛器系統(tǒng)中導管螺旋槳的設計和水下潛器的控制提供一種優(yōu)良的指導。在目前的對導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)格技術分析在單一方向的定常運動下導管螺旋槳旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的推力,得到導管螺旋槳的敞水性特征曲線,或者通過改變來流方向,進行不同攻角工況下導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的水下潛器系統(tǒng)在非定常運動中存在的慣性力,未考慮水下潛器作非定常運動時產(chǎn)生的流場對導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動條件下的流場對導管螺旋槳推力特性的影響。在進行數(shù)值模擬計算的時候,利用多重滑移網(wǎng)格技術,同時實現(xiàn)對水下潛器系統(tǒng)作非定常運動和導管螺旋槳各自的轉(zhuǎn)動,并將這樣一個組合整體結(jié)合到水下潛器系統(tǒng)具體的運轉(zhuǎn)環(huán)境來進行計算,得到一種符合工程實際的結(jié)果。最后,根據(jù)得到的導管螺旋槳的推力特性與相應的導管內(nèi)流場的分布進行研究分析,探討轉(zhuǎn)艏擺動狀態(tài)下的導管螺旋槳的推力特性與導管內(nèi)螺旋槳盤面流場分布的關聯(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)控制機構(gòu)的導管螺旋槳設計提供一種有意義的設計指導。
【圖文】：

華南理工大學碩士學位論文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）
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U674.941;U664.33

【參考文獻】

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本文編號：2568583