卢锦国 梁中刚 吴方良 周轶美

中国舰船研究设计中心，湖北武汉 430064

水下航行体回转水动力数值计算研究

卢锦国 梁中刚 吴方良 周轶美

中国舰船研究设计中心，湖北武汉 430064

准确预报水动力对水下航行体的安全操纵设计而言至关重要。基于商用软件FLUENT数值求解RANS方程，采用定常旋转坐标系，运用相对运动理论及运动叠加原理，并对控制方程中向心力源项空间离散误差进行修正，预报水下航行体做单平面回转运动的受力及力矩。在Re＝11.7×106条件下，力和力矩预报精度的偏差在12%以内，表明所采用的数值预报方法有效、可行，具有较好的工程实用价值。

回转运动；水动力；向心力修正；FLUENT；水下航行体

1 引言

操纵性能预报是水下航行体设计的重要环节。数值方法应用于操纵性能预报由来已久，针对不同的模型及不同的航行姿态，国内外众多研究人员开展了这方面的研究。公开发表的文献大多针对直航或偏航状态下水动力性能进行研究，对比试验数据来源于直线拖曳水池的试验结果。水下航行体旋臂水池试验通过在一定范围内变换半径、攻角及舵角来确定旋转导数、非线性及耦合水动力导数及力矩导数。试验研究表明，在较大半径旋臂水池试验条件下得到旋转导数，通常情况下比相应的PMM试验得到的旋转导数具有更高的精度［1］。然而，在对旋臂水池试验的数值模拟研究方面，由于流动复杂及试验数据来源少等原因，已经开展的工作较为有限，针对这方面的研究主要由美国泰勒水池研究人员发起。……