哈尔滨工程大学学报2023,Vol.44Issue(9) :1519-1526.DOI:10.11990/jheu.202212024

内波环境下水下滑翔机流场与载荷特性分析

Analysis of flow field and load characteristics of underwater gliders in an internal wave environment

邹丽 赵涛 马鑫宇 孙铁志 王振
哈尔滨工程大学学报2023,Vol.44Issue(9) :1519-1526.DOI:10.11990/jheu.202212024

内波环境下水下滑翔机流场与载荷特性分析

Analysis of flow field and load characteristics of underwater gliders in an internal wave environment

邹丽 1赵涛 2马鑫宇 2孙铁志 2王振3
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作者信息

  • 1. 大连理工大学 船舶工程学院,辽宁 大连 116024;高技术船舶与深海开发装备协同创新中心,上海 200240
  • 2. 大连理工大学 船舶工程学院,辽宁 大连 116024
  • 3. 北京航空航天大学 数学学院,北京 100083
  • 折叠

摘要

为保障水下滑翔机的作业安全,本文采用k-Epsilon湍流模型,结合自定义场函数建立了密度分层流体中水下滑翔机的流场与载荷特性分析的CFD模型.结果表明:水下滑翔机在工作时不能忽略内波的影响.当滑翔机经过内孤立波时,滑翔机所处的流场流速会增大,涡量也会明显增大;当滑翔机接近交界面时,滑翔机受到的升力和俯仰力矩变化趋势增大,远离交界面时,阻力会逐渐增大;当滑翔机的俯仰角增大时,其受到的阻力幅值会减小,升力幅值变化较小,俯仰力矩的幅值增大.本文揭示了内波环境下水下滑翔机的流场与载荷特性,对经典式水下滑翔机的设计以及作业时遭遇内孤立波的水动力响应预测具有重要的理论和工程意义.

关键词

内孤立波/水下滑翔机/数值模拟/载荷特性/速度场/涡量场/潜深/俯仰角

Key words

internal solitary wave/underwater glider/numerical simulation/load characteristics/velocity field/vorticity field/deep depth/pitch

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基金项目

国家自然科学基金(52231011)

国家自然科学基金(52071056)

辽宁省"兴辽英才计划"项目(XLYC2007109)

大连市科技创新基金重点学科重大项目(2020JJ25CY012)

出版年

2023
哈尔滨工程大学学报
哈尔滨工程大学

哈尔滨工程大学学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.655
ISSN:1006-7043
参考文献量12
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