郭春雨 徐鹏 韩阳,2) 王超 郭欣雨 郐云飞

∗(哈尔滨工程大学船舶工程学院,哈尔滨 150001)

†(水下测控技术重点实验室,大连 116013)

引言

潜艇的隐身性能不仅是保障完成其作战使命的基本性能,更有助于潜艇在海战中更好地发挥其强大的突袭能力.随着如今作战任务多样性的提升,潜艇不可避免地会涉及到近自由面航行,艇体的分离涡与自由面相互作用,致使涡结构会在原有结构基础上产生位置偏移,进一步加剧流场的复杂程度,这对潜艇的隐身性能来说是一项更大的挑战.由于战略战术的需求,有关潜艇近水面航行的研究逐渐受到重视.近年来随着水动力学研究的深入,越来越多的科研人员通过流场流动细节来寻找影响宏观力及噪声的本质原因.对于精细流场的获取主要有两种途径:试验测试与数值模拟.其中数值模拟由于成本较低且能获取全场流动信息而受到广泛应用,但其可信程度稍低,往往需要试验数据加以验证.随着流场测试技术的不断发展,粒子图像测速(particle image velocimetry,PIV)因其无接触、全局、瞬态测量等优点,迅速成为研究者的利器[1-4].

国内外公开发表的运用PIV 技术测量潜艇绕流场的文章很少.Ashok 等[5-6]对SUBOFF 标模进行了系列试验并进行了分析.Fureby 等[7]对直航和10◦斜航角状态下的潜艇流场进行测量,并与数值模拟结果进行对比,两者吻合良好.Lee 等[8]通过SPIV 技术测量了潜艇10◦斜航角状态下指挥台围壳分离涡情况.Wang 等[9]研究了自由面的存在对螺旋桨尾……