基于浸入边界法的双层柔性蒙皮减阻性能研究
2021-05-15任洵涛赵丹陈辉崔进
应用科技 2021年2期
任洵涛,赵丹,陈辉,崔进
1. 中国船舶集团第七〇四研究所,上海 200031
2. 哈尔滨工程大学 机电工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001
水下航行器所受流体阻力的大小直接影响其航速以及能源消耗速度。目前主要的流体减阻技术有沟槽表面减阻技术[1]、低表面能减阻技术[2]、微气泡减阻技术[3]和外加射流减阻技术[4]等。但是从水下航行器的实际工程应用角度来看,很多减阻技术因为减阻机理不明确、使用维护困难等制约因素而不适合用于航行器的流体减阻上。因此提出一种新型而有效的减阻结构具有重要意义。
柔性表面减阻技术起源于研究人员对海豚皮肤的仿生研究[5],指的是在水下航行器外壳上敷设一层柔性蒙皮,柔性蒙皮会随着来流产生相应的形貌变化,进而产生减阻效果。值得注意的是,柔性表面减阻技术虽然能起到一定的减阻效果,但由于其表面减阻的结构参数通常来源于自然界中动植物表面特定的连续性几何形貌,导致减阻表面抽象度低、在实际工程中应用难度大以及结构参数设定具有一定盲目性等问题,不便于对研究对象进行减阻特性的深入研究。
近年来,双层隔振系统广泛应用于舱室内的减振研究中[6],双层隔振系统是在单层隔振系统的基础上增加一个中间质量块及一层弹性支撑形成的,即双层隔振系统由2 层弹簧阻尼隔振器和隔振器之间的中间质量块组成。相比于单层隔振系统,双层隔振系统能在较宽的频率范围内发挥更好的减振效果,现已被广泛应用在汽车、航天和船舶等领域,是振动控制系统研究的重点领域。……
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