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水下仿生推进系统水动力特性研究
| 论文题名： | 水下仿生推进系统水动力特性研究 |
| 关键词： | 水下运载器;仿生推进系统;振动水翼;仿生尾鳍;振荡圆柱流场;水动力特性 |
| 摘要： | 高效、高机动性的水下运载器是目前水下运载器设计领域的研究热点,这种运载器除了用于海洋观察外还可广泛地用于水下作业、水下救生、军事观察等，具有很好的应用前景。传统的螺旋桨推进系统具有能源利用率低、机动性能差等缺点，因此利用仿生学原理将鱼类的推进和操纵系统用于水下运载器，开发新型的仿生推进系统是非常有应用前景的研究方向。海洋中游动最快的鱼类都是采用尾鳍摆动式推进模式的，本文以此推进模式为研究对象，使用大型通用CFD商业软件FLUENT对水翼和尾鳍做非定常运动时的流场进行了数值计算，给出了各工况下的水动力性能和流场情况，并着重于从流场特点的角度出发从本质上理解这种方式的推进效应。 本文首先研究了同为振荡型流场的振荡圆柱流场，对静止水中和均匀来流中的圆柱振荡数值计算了几种工况下的流场，给出了升力和阻力系数曲线以及尾迹的流场特征图。对二维升沉纵摇耦合运动水翼进行了粘流场的数值计算和流场分析，探讨了各工况下平均推力系数和推进效率的表现以及尾迹流场的结构特点。建立了三维仿生尾鳍和整鱼的计算模型，数值计算了设定工况下的尾鳍做纵摇横移耦合运动的非定常流场，给出了尾鳍的水动力系数和尾流区域的流场特征图以及躯体对尾鳍水动力性能的影响。 |
| 作者： | 周林慧 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 王志东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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