海洋内波影响水下航行体水动力特性数值模拟

作     者：汪超 杜伟 李广华 杜鹏 赵森 李卓越 陈效鹏 胡海豹 WANG Chao;DU Wei;LI Guanghua;DU Peng;ZHAO Sen;LI Zhuoyue;CHEN Xiaopeng;HU Haibao

作者机构：西北工业大学航海学院陕西西安710072 武汉第二船舶设计研究所湖北武汉430205 郑州机电工程研究所河南郑州450015 

基　　金：广东省基础与应用基础研究基金资助项目(2019A1515110863) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(3102020HHZY030004) 陕西省重点研发计划资助项目(2021KW-38) 国家部委基金资助项目 

出 版 物：《中国舰船研究》 (Chinese Journal of Ship Research)

年 卷 期：2022年第17卷第3期

页      码：102-111页

摘      要：[目的]旨在探究内孤立波作用下航行体水动力特性的变化规律及机理。[方法]基于强分层假设下的内孤立波m KdV理论,采用有限体积法离散不可压缩纳维-斯托克斯方程,结合速度入口造波和重叠网格方法,建立分层流中的波-体耦合数值计算模型。模拟不同内波环境下内孤立波与固定、悬浮航行体耦合作用过程,通过数值求解得到航行体的水动力载荷变化规律。[结果]结果表明:水下航行体所受作用力和力矩幅值随波幅的增加而增大;固定航行体接近于两层流体分界面时受到的影响更大,而悬浮航行体接近于内孤立波波谷纵深时,受到的影响更显著;初始俯仰角的增大会导致航行体水平力幅值剧烈增大;具有初始航速的航行体受到内孤立波主波和尾波共同作用后会发生“掉深”现象。[结论]研究结果对于水下航行体的安全操纵具有一定参考价值。

主 题 词：水下航行体 内孤立波 水动力特性 数值模拟 

学科分类：08[工学] 0824[工学-林业工程类] 082401[082401] 

D　O　I：10.19693/j.issn.1673-3185.02742

馆 藏 号：203112625...