本文通過對常規(guī)艦船機(jī)庫尖銳邊緣外形進(jìn)行局部修改,改變上層建筑尾流特性,從而削弱尾流對艦載直升機(jī)安全起降的不利影響。經(jīng)過某型號艦船的實驗與數(shù)值模擬對比論證,討論壓力基與密度基求解器各自優(yōu)勢,選擇行之有效的CFD計算方法。通過計算模擬不同機(jī)庫外形的艦面流場,發(fā)現(xiàn)機(jī)庫下游有大量流動分離的區(qū)域,在近機(jī)庫壁面處形成一系列垂直方向的流動,出現(xiàn)陡壁下洗效應(yīng),并在飛行甲板表面出現(xiàn)了馬蹄渦。本文通過局部修改艦船上層建筑以及機(jī)庫外形來對艦面流場進(jìn)行流動控制。通過對比計算發(fā)現(xiàn),將機(jī)庫尖銳后緣修改為平滑彎曲外形,可以有效改善流場品質(zhì)。本文總結(jié)了機(jī)庫后緣不同曲率半徑及其他外形機(jī)庫,對起降點處流場的不同影響效果。通過結(jié)果分析,本文提出有效的艦面流動控制方法,并給出直升機(jī)在飛行甲板上進(jìn)行起降的指導(dǎo)性建議。在本文中還研究了幾何相似的艦船模型在不同雷諾數(shù)下的流場,通過對這些流場的模擬結(jié)果對比,分析討論尺度效應(yīng)對艦船甲板流場的影響。 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

壓力基與密度基算法壓強(qiáng)等值線對比

艦船上層建筑空氣動力學(xué)優(yōu)化設(shè)計研究洞實驗結(jié)果與壓力基求解法和密度基求解法的對比驗證結(jié)果中，可以看出吻合良好，且壓力基 k- 模型結(jié)果與密度基S-A 模型結(jié)果相近。因此兩種研究艦船模型的流場計算模擬工作中。對本文所研究簡化模型分別進(jìn)行壓力基與速度基求解方法計算，選取渦線及上下洗流場分布進(jìn)行對比，結(jié)果如下：

圖 2.7 壓力基與密度基垂向速度分布對比文所研究算例，對比壓力基算法和密度基算法，可見圖 2.5 和圖 2.6，不大，壓強(qiáng)等值線較為吻合。本文所計算流場情況主要關(guān)注垂直方向速向速度等值線較為吻合，考慮密度基需要內(nèi)存和計算量比壓力基算法解方法計算所需時間更短（密度基求解器計算時間約 2-3 倍于壓力基求壓力基求解器計算。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]艦尾飛行甲板流場特性及流動控制研究[D]. 陸偉.南京航空航天大學(xué) 2014
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本文編號：3277249