两层介质中运动潜体内波的数值计算
2016-11-04刘巨斌
舰船科学技术 2016年9期
盛 立,王 冲,刘巨斌
(1. 中国人民解放军92537部队,北京 100161;2. 海军工程大学,湖北 武汉 430033)
两层介质中运动潜体内波的数值计算
盛立1,王冲2,刘巨斌2
(1. 中国人民解放军92537部队,北京 100161;2. 海军工程大学,湖北 武汉 430033)
基于势流理论,采用 Hess-Smith 方法,对两层介质中运动潜体内波的进行数值计算研究,得到表面波和内波波形与水深佛鲁德数、潜深之间的对应关系。并通过计算无限水深中运动椭球体引起的兴波阻力对自编程序进行验证。
潜体;内波;两层流体;边界元
0 引 言
潜艇以其在海洋中的隐蔽性和机动性的特点发挥了其他舰种难以起到的作用。由于海水温度和盐度分布的不均匀性,导致了其密度的层化特性,在这样的分层流体中,内波像表面波一样存在,只要海水密度稳定分层,且有扰动源存在,内波就会产生。在海洋深处运动的潜艇在海洋表面会形成内波尾迹,可以通过星载或机载合成孔径雷达(SAR)获得这种尾迹的信息 这对发展潜体的非声探测技术非常重要。
目前,比较多的理论研究工作是基于势流理论,针对运动点源等在分层流体中的兴波问题。Keller,Munk[1]进行了分层流体中物体生成的内波尾迹的理论研究,给出了任意色散介质中运动源生成的尾流方程式和尾流的远场和近场的波形图。Miles[2]对于均匀分层和有温跃层结构的流体,研究了船体效应和尾迹塌陷效应导致的内波,指出自由面形变率参数在内波与自由面相互作用中具有重要作用。Hughes[3]研究了表面船生成的表面尾迹和内波尾迹,并提供了内波尾迹的形式。……
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