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内孤立波与潜体相互作用的数值模拟研究
| 论文题名： | 内孤立波与潜体相互作用的数值模拟研究 |
| 关键词： | 内孤立波;潜艇载荷;数值模拟;雷诺平均方程;航行安全 |
| 摘要： | 内孤立波是一种自然界中常见的非线性内波，其所携带的巨大能量和在世界大洋中的广泛分布，对于潜艇安全性能会产生很大的影响。但由于内孤立波与潜艇的相互作用具有极强的非线性，用线性势流理论进行研究难以得到满意的结果。因此采用粘性流数值水槽技术来研究此问题，将是一种更为直接和有效的方法。 在较为系统地回顾和总结了目前国内外研究进展的基础上，本文就粘性流中内孤立波与潜体的相互作用问题，开展了如下几方面的研究工作： 在第二章中，以雷诺平均方程为控制方程,采用k 湍流模型，引入VOF方法追踪两层流体界面，应用双推板造波法进行内孤立波数值造波，辅以数值耗散方法进行消波，建立了两层流体中的内孤立波数值水槽，验证了数值造波和消波的有效性。 在第三章中，利用所建立的内孤立波数值水槽，模拟了内孤立波与水下无航速潜体的相互作用问题，成功模拟了潜体遭遇内孤立波的过程，获得了内孤立波作用下潜体外载荷特性。结果表明，当潜体潜深位于内孤立波波谷中时，其所受内孤立波载荷最为严重。 在第四章中，研究了内孤立波与有航速潜体的相互作用问题，通过引入活塞区的方法和动网格技术，解决了潜体有航速移动的数值模拟问题，成功地模拟了内孤立波与有航速潜体的相互作用，并对有航速潜体的内孤立波载荷特性进行了分析。 研究表明，内孤立波对潜艇航行的安全性是有重要影响的，在潜艇的设计与应用中是一个必须考虑的因素。 |
| 作者： | 付东明 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 尤云祥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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