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原文传递水橇外形设计及水动力数值模拟

论文题名：	水橇外形设计及水动力数值模拟
关键词：	地效翼船;水橇外形设计;水动力;数值模拟
摘要：	地效翼船以其气动效率高、有效载荷大、经济性好、巡航速度快和巡航半径大等优点，占据了超低空和掠海面的飞行空档，拥有广阔的潜在市场和应用前景，市场化和大型化是地效翼船未来发展的必然趋势。但是在地效翼船的发展过程中，必须解决以下两个的关键难题:起飞过程中所需要的跑道较长，起飞过程中升阻比较小，使得船身无法快速抬离水面;降落入水过程中，水对船身的冲击力极大，容易造成船身的疲劳。基于地效翼船的此两种关键技术难题，提出了水橇的概念，在地效翼船上加装水橇，可以有效地解决以上两个技术难题。本文以此为背景，设计了一种应用于地效翼船的水橇，并对该水橇进行了数值模拟研究，本论文工作的主要内容有: 　　(1)在CATIA的环境下，结合机翼设计理论、高速船体型线设计和入水冲击理论，选用NACA4412翼型作为水橇设计的母体，对水橇的外形进行设计; 　　(2)在GAMBIT的环境下，建立NACA2410水翼的二维模型，对其进行四边形网格划分，应用FLUENT求解该翼型在不同浸深条件下的水动力特性，并与实验数据对比，用以验证计算模型的准确性，为后续水橇的数值模拟作基础; 　　(3)在ICEMCFD的环境下，对三维水橇及外流场进行四面体网格划分，参照NACA2410水翼求解模型设定该计算模型的边界条件，并导出后续计算所需的网格文件; 　　(4)对三维水橇在不同工况下进行VOF两相流数值模拟，主要包括在全水介质条件下、不同浸深条件下的水动力特性;在不同的攻角条件下的水动力特性;在不同的弗劳德数条件下水动力特性:观察各种工况下的流场情况; 　　(5)对所模拟的水动力特性进行分析，验证所设计的水橇能基本达到所提出的设计要求，并对加装水橇的最佳安装位置和安装角度做了相应分析。　　本文的研究成果表明在地效翼船上加装合适的水橇能够在一定程度上解决地效翼船起飞过程中升阻比较小和降落过程中船身受水冲击载荷过大等问题。
作者：	梁峰
专业：	航空宇航制造工程
导师：	吴榕
授予学位：	硕士
授予学位单位：	厦门大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文