摘要：水下潜器在作业过程中因其表面遭受污损而影响水动力性能。针对泰勒水池公布的SUBOFF全附体模型,基于RANS方程研究粗糙度对水下潜器近海底在垂直面上斜航水动力性能的影响。对光滑SUBOFF模型在无限深广水域中的水动力开展数值研究,并用水池试验数据验证了计算结果的有效性。计算分析潜器的垂向力系数、纵倾力矩系数、压力分布和壁面剪切力等水动力特性,探究粗糙度、攻角和近海底距离对潜器水动力特性的影响,为深海作业潜器航行轨迹的控制与优化设计提供理论基础。

摘要：潜艇舵在设计的时候并未充分考虑潜艇伴流以及螺旋桨的影响,导致实际上舵的水动力效果与设计值存在偏差。为了解这种影响的大小,利用Star-CCM+分析棱柱层、湍流模型、网格离散、定常与非定常方法对敞水舵计算结果的影响,并选择较佳的物理模型对SUBOFF潜艇上的单独舵、直航打舵以及斜航工况进行计算,并将水动力计算结果与水池试验值和风洞试验值进行比较,分析艇体伴流对舵翼水动力的干扰,更深入认识艇体对舵的水动力影响,为优化潜艇舵翼设计提高潜艇操纵性以及降低噪声提供了参考依据。

摘要：诸多潜艇强国对X舵潜艇的应用,说明了其背后巨大的实际应用价值。X舵操纵能力较十字舵更优是公认的,但X舵潜艇在实际研究过程中航向稳定性性能是一直被忽略的问题。为了解X舵潜艇相比于十字舵潜艇的航向稳定性如何,首先利用CFD方法研究SUBOFF标模来验证数值模拟的可行性,然后对某十字舵与X舵潜艇在不同工况下进行数值仿真,计算出与潜艇航向稳定性相关的水动力导数,最后比较研究2种操纵面稳定性差异。对比分析结果表明,原十字舵潜艇方向稳定性指数为0.021 46,新设计的X舵潜艇方向稳定性指数为0.249 03。说明设计的X舵潜艇满足稳定性要求,并有足够的裕度为改进潜艇其他性能提供设计空间。

摘要：论述计算流体力学(CFD)在船体初步设计阶段船舶操纵性研究中的应用方法。本方法是一种估算作用于船体的水动力线性导数的方法，它运用了斜航(B=6°)和无偏航角圆周运动(r′=rLpp/U=0．2)两种状态下圆周运动试验(CMT)数据与CFD计算结果的相互关系。操纵运动中作用于船体的水动力可以通过上述方法得到的线性导数和由CMT数据库估算的非线性导数的合成来计算。应用本方法对CMT和海上航行操纵运动中测量的水动力进行估算，并证明这种方法的可用性。