利用模型試驗和數(shù)值手段對比研究了深V型雙斷級滑行艇和無斷級滑行艇的靜水阻力特性。試驗結(jié)果表明,雙斷級滑行艇在起滑之后的高速航行阻力及縱向運動穩(wěn)定性上較無斷級模型存在明顯優(yōu)勢,在容積弗勞德數(shù)為5.21的航速下總阻力降低了19.2%。利用CFD軟件CFX能夠較好地捕捉到兩模型之間的差異,計算結(jié)果表明,各斷級之后的空穴均隨著航速的提升而不斷擴張,斷級模型總體浸濕面積較無斷級模型最大降低了33.4%,并且雙斷級使得艇底水動高壓分布趨于均勻,有利于改善縱向運動穩(wěn)定性。

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

圖1 雙斷級模型及無斷級模型

兩模型的拖曳試驗均在中航工業(yè)第605研究所高速拖曳水池中進行，試驗過程見圖2，模型通過艏艉兩端的導(dǎo)航片與拖車上的導(dǎo)航桿相連，由于采用搭接的連接方式，模型在拖曳過程具有自由的垂蕩和縱搖及受限制的縱蕩和橫搖4個自由度。為了避免拖線上的拖曳力對航態(tài)產(chǎn)生干擾，拖點置于重心處。試驗中使用角....

圖2 試驗?zāi)Ｐ桶惭b示意及試驗照片

圖1雙斷級模型及無斷級模型2數(shù)值計算方法

圖3 滑行艇直線拖航的模擬流程

式中：m為艇體重量，kg;I為艇體轉(zhuǎn)動慣量，kg·m2;t為時間，s。在求解過程中，采用動網(wǎng)格技術(shù)，通過網(wǎng)格節(jié)點移動到新的位置來實現(xiàn)艇體運動，進一步的流場求解則在新的網(wǎng)格上實現(xiàn)，實際的模擬過程相當于流場與運動的耦合求解，當所計算的外力、力矩及運動姿態(tài)逐漸收斂至一定范圍內(nèi)時，即可認....

圖4 計算域尺度及邊界條件定義

針對高速滑行艇的興波特性建立相應(yīng)的計算域，見圖4，考慮到模型在高速航行時的尾流在縱向上有較大的延伸，適當放大了計算域的縱向尺度。而為了捕捉艇體表面復(fù)雜的幾何特征，采用分區(qū)域的混合網(wǎng)格對計算域進行離散，見圖5，將計算域分為包裹艇體的內(nèi)域和與之毗連的外域，其中內(nèi)域空間采用非結(jié)構(gòu)的四面....

本文編號：4026292