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原文传递轻载HOV水动力系数数值预报

论文题名：	轻载HOV水动力系数数值预报
关键词：	轻载潜水器;水动力性能;数值计算;操纵运动方程
摘要：	潜水器的水动力性能是其较为关键的技术指标之一,良好的水动力性能有助于操纵运动更好的实现,并且对优化设计也有重要意义。为了研究潜水器的水动力性能,需要获得相关的水动力系数,本文采用数值方法模拟物理试验,并经过后期处理获得水动力系数,通过与试验值的对比建立起适用的数值计算方法,并将此法应用于HOV的模拟计算中,完成对其水动力系数的数值预报。这为其水动力性能的预报奠定基础,同时对于操纵运动方程的建立也具有重要的实际应用意义。　　作者建立了水动力通用数学模型,作为全文的水动力基础方程,并针对特定的计算模型简化数学模型。在遵循数值计算原理及方法的基础上,作者首先以回转椭球体为研究对象,利用CFD软件对主要的拘束模试验进行数值模拟,按照简化的数学方程拟合出水动力系数,并与理论值对比分析,得到较为满意的结果。在计算同时,应用控制变量法,讨论了主要参数对计算结果的影响程度,总结了包括控制域网格划分策略、求解参数等在内的数值计算方法。　　随后,将总结的计算方法先后应用于SUBOFF艇体及穿梭潜水器的流场计算,分别对纵向直航阻力试验及主要的操纵性试验进行了数值模拟,建立并简化了适用于特定模型的水动力数学方程,在此基础上经过数据处理获得相关水动力系数,并通过了物理试验值的验证,证明了数值计算方法的有效性,与此同时进一步改进了数值计算方法,使其更加适用于实船模拟。最后,在以上研究工作的基础上,结合轻载作业型HOV的实际作业情况,应用改进的数值计算方法,对其主要操纵运动中的水动力系数进行了数值预报,并给出了主要作业工况下的水动力数学模型,这对今后HOV水动力性能和操纵仿真等深入研究有一定参考价值。
作者：	王小波
专业：	流体力学
导师：	韩端锋
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工程大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文