李万鹏 李智生

（中国人民解放军91550部队 大连 116023）

1 引言

在明显密度分层的流体环境场中，具有一定水平速度的航行体在其内运动时，会在该航行体尾部激发内波并产生相应的尾迹流场［1～2］。对航行体运动产生的内波、尾流等水动力特征的研究是实现非声学探测的基础，只有知道航行体运动产生的内波、尾流的物理特征，才能为非声学传感器的设计、参数选择及信息处理提供重要依据［3］。为获取接近真实环境条件下航行体运动激发内波及尾迹的波形结构特征，仿真的方法是最经济、最有效的技术途径，所以，水下航行体内波及尾迹仿真研究具有重要的理论价值和实际意义。

国内外研究表明，具有自航螺旋桨装置的航行体运动过程中激发内波包括体积效应、尾部湍流效应和螺旋桨效应［4～5］。Milder［6］、尤云祥［7］等研究得出等效移动质量源模型可有效模拟有限深密度分层流体中运动物体生成内波的体积效应和旋涡、湍流尾迹激发源。李广年［8］采用PIV试验技术定量分析了螺旋桨尾流速度分布。陈志明［9］、苏玉民［10］等采用不同的数值方法分析了螺旋桨尾流场结构。以上航行体相关内波研究多侧重体积效应内波，对体积效应和螺旋桨效应共同作用的尾迹内波方法研究较少。

本文针对航行体螺旋桨效应激发尾迹内波，从等效质量源模型角度出发，建立双偶极子模型，耦合航行体体积正对称效应和尾部螺旋桨尾迹反对称效应，得到接近真实环境下航行体运动激发尾迹内波的波形结构图，在此基础上，建立航行体激发内波及其运动尾迹相对应的理论和数值模型，得到更加接近真实环境条件下的航行体尾迹内波特征。……