水下航行體尾流誘發(fā)的德拜磁場(chǎng)作為尾流重要物理特性之一在海洋探測(cè)、跟蹤和反偵察中占有重要地位。水下航行體運(yùn)動(dòng)擾動(dòng)海水中的粒子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生微弱電流,這些電流能產(chǎn)生可測(cè)量的感應(yīng)電磁場(chǎng),這些磁場(chǎng)可用于檢測(cè)海洋內(nèi)部波。論文對(duì)水下航行體幾何結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化減阻,借助Fluent軟件對(duì)這幾種不同幾何結(jié)構(gòu)的水下航行體水動(dòng)力性能進(jìn)行仿真計(jì)算。分析了水下航行體尾流誘發(fā)的德拜磁場(chǎng)和軸頻電磁場(chǎng)的產(chǎn)生原理、區(qū)別和聯(lián)系,根據(jù)流體力學(xué)相關(guān)知識(shí)和麥克斯韋方程組相關(guān)理論,結(jié)合水下航行體幾何結(jié)構(gòu)特征建立了水下航行體尾流德拜磁場(chǎng)的數(shù)學(xué)模型。利用COMSOL仿真軟件對(duì)水下航行體尾流磁場(chǎng)的分布情況進(jìn)行了簡(jiǎn)單的仿真,研究主要內(nèi)容如下所示:1.水下航行體外形方案水動(dòng)力性能仿真分析。利用精確數(shù)學(xué)表達(dá)式的幾何組合法和流線型回轉(zhuǎn)體外形的描述設(shè)計(jì)方法,通過(guò)MATLAB仿真軟件,對(duì)常見(jiàn)的水下航行體的幾何機(jī)構(gòu)進(jìn)行仿真,基于流體力學(xué)相關(guān)知識(shí),利用計(jì)算機(jī)、數(shù)值方法和近似處理方法,采用Fluent流體仿真軟件對(duì)五種外形方案的魚雷型水下航行體進(jìn)行水動(dòng)力分析,仿真結(jié)果顯示水下航行體的航行阻力和尾流形態(tài)與水下航行體幾何結(jié)構(gòu)有關(guān)系。2.水下航行體尾流德拜磁場(chǎng)數(shù)學(xué)模...

【文章頁(yè)數(shù)】：91 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)
    1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容
2 水下航行體外形方案水動(dòng)力仿真分析
    2.1 引言
    2.2 水下航行體的外貌特征
    2.3 水下航行體幾何結(jié)構(gòu)仿真
        2.3.1 幾何結(jié)構(gòu)外形方案一
        2.3.2 幾何結(jié)構(gòu)外形方案二
        2.3.3 幾何結(jié)構(gòu)外形方案三
        2.3.4 幾何結(jié)構(gòu)外形方案四
        2.3.5 幾何結(jié)構(gòu)外形方案五
    2.4 水下航行體五種主體外形方案水動(dòng)力性能研究
        2.4.1 水下航行體運(yùn)動(dòng)模型建立
        2.4.2 水下航行體速度云圖
        2.4.3 液體內(nèi)部壓強(qiáng)分布情況與航行體表面壓力分布情況
    2.5 本章小結(jié)
3 水下航行體尾流德拜磁場(chǎng)模型建立
    3.1 利用水面波形識(shí)別水下航行體
        3.1.1 水面波形識(shí)別水下航行體模型介紹
        3.1.2 水面波形識(shí)別水下航行體幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算
        3.1.3 討論和總結(jié)
    3.2 電磁場(chǎng)信號(hào)測(cè)量和頻譜特征分析
        3.2.1 螺旋槳涂敷對(duì)船舶電流需求影響
        3.2.2 有無(wú)涂敷螺旋槳對(duì)船體電勢(shì)的影響
        3.2.3 德拜磁場(chǎng)的定義和軸承電磁場(chǎng)產(chǎn)生原理
    3.3 水下航行體尾流德拜磁場(chǎng)研究
        3.3.1 船舶尾流速度場(chǎng)數(shù)學(xué)模型建立
        3.3.2 船舶尾流速度場(chǎng)模擬仿真
        3.3.3 水下航行體尾流速度場(chǎng)數(shù)學(xué)模型建立
        3.3.4 水下航行體尾流速度場(chǎng)模擬仿真
        3.3.5 艦船尾流產(chǎn)生的德拜磁場(chǎng)數(shù)學(xué)模型
        3.3.6 船舶尾流德拜磁場(chǎng)模擬仿真
        3.3.7 水下航行體尾流產(chǎn)生的德拜磁場(chǎng)數(shù)學(xué)模型
        3.3.8 水下航行體尾流德拜磁場(chǎng)模擬仿真
    3.4 水下多艘航行體尾流德拜磁場(chǎng)仿真分析
    3.5 本章小結(jié)
4 基于有限元COMSOL仿真軟件的磁場(chǎng)仿真系統(tǒng)研究
    4.1 利用有限元構(gòu)建簡(jiǎn)單的仿真系統(tǒng)
        4.1.1 水下航行體幾何結(jié)構(gòu)COMSOL動(dòng)態(tài)仿真
        4.1.2 水下航行體水輪機(jī)翼型幾何結(jié)構(gòu)優(yōu)化COMSOL仿真
    4.2 利用有限元方法解決磁場(chǎng)問(wèn)題
        4.2.1 磁場(chǎng)問(wèn)題有限元軟件COMSOL的優(yōu)勢(shì)
        4.2.2 尾流磁場(chǎng)模型定義
        4.2.3 域方程與邊界條件
        4.2.4 網(wǎng)格的細(xì)化與背景場(chǎng)
        4.2.5 水下航行體尾流磁場(chǎng)探測(cè)目標(biāo)定位問(wèn)題
    4.3 本章小結(jié)
5 結(jié)論
    5.1 研究結(jié)論
    5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號(hào)：3880145