本文關鍵詞：基于CFD的AUV螺旋槳設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：AUV螺旋槳設計的研究對于AUV的各類水下作業(yè)工作有著重要的作用。由于敞水試驗的高額費用,進行螺旋槳試驗設計為AUV這種相對成本較低的小型航行器配置推進器的方法一般不采用,因此以往常用為商用小型船舶設計的螺旋槳配備給AUV。隨著近年船模數值水池試驗技術的發(fā)展,使得設計AUV專用的螺旋槳成為一種現實可行的項目。本文利用圖譜設計法,為某小型AUV設計出了其專用螺旋槳。本文參考實際情況并依據已有的技術成果,通過使用CFD軟件,將某種小型AUV及MAU4-40螺旋槳作為研究對象,采用相對坐標法,對于裸AUV及帶舵AUV進行了不同航速下的阻力計算,并以此為依據完成了對于此AUV的螺旋槳設計。通過滑移網格技術,分別完成了MAU4-40螺旋槳的敞水阻力計算以及設計航速下配槳AUV的直航數值模擬。計算結果表明設計所得螺旋槳完全符合本文設計初衷,可以有效為AUV提供推力,保證其順利航行。本文為日后小型水下機器人的螺旋槳設計研究出了一種有用的方法；同時,也證明了基于相對坐標法和滑移網格技術的CFD計算方法在處理AUV直航問題上的實效性和可行性,得到了一種數值預報小型潛器及螺旋槳復雜系統(tǒng)的計算方法,為今后更加深入研究AUV的自航數值模擬提供了有效依據。
【關鍵詞】：AUV 相對坐標法 滑移網格技術 CFD
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U674.941;U664.33
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題研究背景及意義9-10
• 1.2 國內外研究現狀10-13
• 1.2.1 流體力學的理論方法10-11
• 1.2.2 流體力學的CFD方法11-13
• 1.3 本文工作簡介13-15
• 第2章 AUV運動分析15-26
• 2.1 AUV的6自由度運動學模型15-19
• 2.1.1 AUV的坐標系統(tǒng)15-16
• 2.1.2 不同坐標系的變換16-18
• 2.1.3 在合力作用下AUV的兩種運動18-19
• 2.2 水下機器人的動力學模型19-25
• 2.2.1 AUV的水動力特性19-20
• 2.2.2 AUV慣性水動力系數20-22
• 2.2.3 AUV粘性水動力系數22-25
• 2.3 本章小結25-26
• 第3章 AUV阻力數值計算26-48
• 3.1 AUV阻力計算概述26
• 3.2 AUV阻力計算方法26-29
• 3.2.1 AUV阻力分類26-27
• 3.2.2 AUV阻力計算方法27-29
• 3.3 AUV阻力的CFD計算29-41
• 3.3.1 AUV建模及網格劃分29-35
• 3.3.2 AUV數值計算控制方程35-37
• 3.3.3 AUV數值計算湍流模型37-41
• 3.4 AUV阻力計算結果41-42
• 3.5 帶舵AUV有效功率42-47
• 3.6 本章小結47-48
• 第4章 螺旋槳敞水試驗數值模擬48-64
• 4.1 螺旋槳設計方法48-50
• 4.2 基于圖譜法的螺旋槳設計50-52
• 4.3 數值計算原理52-54
• 4.4 敞水性能數值計算54-62
• 4.4.1 計算工況及邊界條件54-55
• 4.4.2 網格劃分55-57
• 4.4.3 計算結果與分析57-62
• 4.5 本章小結62-64
• 第5章 AUV帶槳舵的直航數值模擬64-77
• 5.1 概述64
• 5.2 自航數值模擬的理論方法64-69
• 5.2.1 移動網格技術64-67
• 5.2.2 重疊網格技術67-69
• 5.2.3 相對坐標法69
• 5.3 自航數值模擬69-76
• 5.3.1 模型的建立69
• 5.3.2 計算工況及邊界條件69-70
• 5.3.3 計算網格劃分70-71
• 5.3.4 計算結果及分析71-76
• 5.4 本章小結76-77
• 第6章 總結與展望77-79
• 6.1 主要研究工作總結和結論77-78
• 6.2 進一步工作展望78-79
• 參考文獻79-83
• 致謝83

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前6條

1 王國強,楊晨俊;空泡螺旋槳升力面理論設計方法[J];船舶力學;2002年01期

2 陳京海;B型螺旋槳系列新設計圖譜的校核和對問題的分析[J];船舶設計通訊;1995年01期

3 樊斌;關于拉格朗日法與歐拉法相互變換的研究[J];紡織高�；A科學學報;1996年01期

4 姚震球;高慧;楊春蕾;;基于滑移網格的帶螺旋槳艇體尾流場數值分析方法[J];江蘇科技大學學報(自然科學版);2008年02期

5 白福臣;賈寶林;;近年國內海洋資源可持續(xù)利用研究述評[J];漁業(yè)現代化;2011年03期

6 熊鰲魁;湍流模式理論綜述[J];武漢理工大學學報(交通科學與工程版);2001年04期

中國重要會議論文全文數據庫 前1條

1 解學參;黃勝;胡健;;面元法計算導管螺旋槳的定常水動力性能[A];黑龍江省造船工程學會2008年學術年會論文集[C];2008年

中國博士學位論文全文數據庫 前1條

1 蔡昊鵬;基于面元法理論的船用螺旋槳設計方法研究[D];哈爾濱工程大學;2011年

中國碩士學位論文全文數據庫 前5條

1 張麗敏;常規(guī)螺旋槳計算機輔助設計[D];華中科技大學;2004年

2 方會東;船舶螺旋槳空泡性能理論預報[D];哈爾濱工程大學;2008年

3 陳少林;關于調和映射和雙調和映射性質的研究[D];湖南師范大學;2009年

4 閆鵬;水下機器人回收對接水動力仿真[D];大連海事大學;2013年

5 朱芳艷;船模自航試驗的數值模擬[D];武漢理工大學;2013年

  本文關鍵詞：基于CFD的AUV螺旋槳設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：390864