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原文传递航母横摇纵摇甲板流场数值分析

论文题名：	航母横摇纵摇甲板流场数值分析
关键词：	航空母舰;海上航行;横摇运动;纵摇运动;流场特性;仿真计算
摘要：	航母是具有复杂外形的钝体结构，并且航母在海上航行时，具有六自由度复杂的运动形态。航母的空气流场会出现涡结构的分离、再附和旋涡脱落等复杂的湍流流动现象，而舰载机的安全起降对飞行甲板上层上方的流场特性有苛刻的要求，所以会严重威胁飞行员的生命和舰载机的飞行安全。计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics)在航母甲板流场研究中得到了广泛的应用，可以为舰载机的安全起降和测风装置的布置提供依据。　　论文基于计算流场动力学理论，使用ICEM划分计算域的网格，采用FLUENT软件对航母进行了全尺寸的空气流场的仿真计算。选用基于压力的SIMPLE压力速度耦合算法和Standard k-ε湍流模型，开展了航母在不同风向角下稳态的计算，论文得到了不同风向角对飞行甲板上方的空气流场特性的影响，研究表明:-15°风向角时，右舷前端武器平台和后端武器平台对其周围水平甲板存在较大的影响，舰岛左侧存在较大的速度梯度，速度变化较大，右侧涡结构变得更复杂，短距起飞跑道的安全起飞受到较大的影响。　　本文拟合航母的横摇和纵摇运动为周期性的正弦运动，基于FLUENT动网格技术和UDF，实现了航母运动，开展了航母在不同风向角下的横摇和横纵摇的耦合运动的计算，得到了航母运动时的流场特性，并与稳态进行了对比，结果表明飞行甲板上方的流场特性与稳态差别较大，会对舰载机的安全起降产生较大的影响。　　论文的研究成果可为航母的改造和优化设计提供参考，为舰载机的安全起降和测风设备布置提供依据。
作者：	寇亚军
专业：	航空宇航科学与技术
导师：	贺征
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工程大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文