附体对潜艇阻力性能的影响研究
2021-07-06高霄鹏
舰船科学技术 2021年6期
关键词:模型
徐 妍,高霄鹏
(海军工程大学 舰船与海洋学院,湖北 武汉 430033)
0 引 言
潜艇在航行时,会受到流体阻碍其运动的阻力,潜艇航行过程中的阻力性能会影响潜艇的快速性。随着各种反潜设备的发展,潜艇的航行安全问题不容忽视,提高潜艇的快速性已经成为各国重要的军事研究课题。国内外众多专家通过各种方法对潜艇阻力性能进行了研究[1-3]。随着计算机技术的快速发展,数值方法开始广泛应用,对潜艇阻力的预报精度也有了更高的要求,潜艇阻力的计算一直是研究热点。
潜艇表面布置有众多附体,其形状比较复杂,附体的存在会影响潜艇周围的流场,从而对水动力性能产生影响,因此分析不同附体对潜艇阻力性能的影响便十分重要。胡斌等[4]基于分块网格技术对全附体SUBOFF 潜艇模型的粘性绕流场进行了研究,分析了附体对流场的干扰。涂海文等[5]对带有不同附体的潜艇模型的摩擦阻力系数进行了预报,并将数值模拟结果与经验公式计算结果进行了对比分析。王庆云等[6]针对不同舵翼位置的系列舵翼潜艇,进行了阻力性能模拟,分析了随着舵翼的后移,潜艇摩擦阻力、压差阻力和总阻力的变化情况。
本文基于STAR-CCM+对带不同附体潜艇直航运动进行了数值仿真,探究附体对潜艇阻力性能的影响。
1 数值理论
1.1 控制方程
对不可压缩粘性流体进行CFD 数值计算时,需要构建基本控制方程,包括连续性方程和RANS 方程,其表达式如下:

式中:uiuj为速度分量;……
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