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水下回转体线型的自动生成及优化研究
| 论文题名： | 水下回转体线型的自动生成及优化研究 |
| 关键词： | 潜艇;水下回转体线型;自动生成机制;优化设计 |
| 摘要： | 潜艇作为一种现代海军作战的主力战舰,一直是各国海军优先发展的对象。特别是20世纪以来突飞猛进的高新技术在潜艇上的应用,使得现代潜艇成为各国海军十分重视而不可缺少的水中兵器。 在这种情况下,各国对于潜艇的研究都十分重视。但现有的艇体线型设计是设计者根据母型艇的一种改型设计,设计者的经验对于设计影响很大,且不能用理论来描述,也不容易得出阻力性能最佳的艇型。本文中,给出了一种有效的艇体线型设计和自动生成方法,能够在满足主尺度和重心要求的情况下,快速生成实用线型图,提高了设计的可靠性,并且编制了计算程序,完成了实例的线型生成。 本文采用计算流体力学(CFD)和厚边界层理论对艇型进行阻力优化。通过对SUBOFF裸艇体进行CFD和厚边界层理论计算,得出其阻力值,并和实验数据进行比较,说明了厚边界层理论是可靠的。最后对两个自动生成的艇体模型进行厚边界层计算,得出它们的总阻力系数,通过比较得到阻力性能更优的艇型,从而实现优化的目的。 当前计算流体动力学(CFD)发展非常迅速,它不受物理模型和实验模型的限制,省时省钱,容易模拟特殊尺寸、高温、有毒、易燃等真实条件和实验中只能接近而无法达到的理想条件,但是网格问题一直是困扰CFD发展的瓶颈,需要花费大量的时间,网格过密对于计算机的要求很高,有时也不能达到理想的效果。文中应用的厚边界层理论是一种新的方法,不需要花费大量的计算时间,计算结果与实验数据相比也是可靠的,从而为以后的研究提供了新的思路。 本文对于水下回转体的总阻力分析和尾流场分析有重要的参考价值,并且为潜艇噪声的研究提供必要的计算基础。 |
| 作者： | 郭磊 |
| 专业： | 水下工程 |
| 导师： | 孙江龙 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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