微小型水下機(jī)器人水動(dòng)力性能計(jì)算.pdf

1、微小型水下機(jī)器人因其自身的優(yōu)點(diǎn)，在海洋科學(xué)研究領(lǐng)域，軍事領(lǐng)域和商業(yè)領(lǐng)域都具有遠(yuǎn)大的應(yīng)用前景。微小型水下機(jī)器人的水動(dòng)力性能的計(jì)算對(duì)將來(lái)操縱性能的研究，以及建立運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)都具有十分重要的意義，也是研究其在復(fù)雜的海洋環(huán)境中的操縱性和控制方法的基礎(chǔ)，計(jì)算流體力學(xué)以其能處理粘性繞流問題的優(yōu)勢(shì)而成為當(dāng)今水動(dòng)力性能研究的重要工具和研究熱點(diǎn)。
　　 本文基于計(jì)算流體力學(xué)通用軟件-FLUENT，分別采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε，RNG k-ε，SST k-ω

2、三種湍流模型，結(jié)合壁面函數(shù)，并通過網(wǎng)格自適應(yīng)技術(shù)比較計(jì)算了某微小型水下機(jī)器人在不同雷諾數(shù)下直航和斜航時(shí)的水動(dòng)力特性，同時(shí)比較分析了不同的網(wǎng)格數(shù)量和離散區(qū)域大小以及不同的離散格式對(duì)計(jì)算的影響，驗(yàn)證了SST k-ω湍流模型在解決該問題時(shí)的優(yōu)越性；在此基礎(chǔ)上采用FLUENT動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)數(shù)值模擬了該機(jī)器人在不同頻率和振幅下做純橫蕩和純俯仰運(yùn)動(dòng)時(shí)的水動(dòng)力性能，并采用MATLAB曲線擬合功能，得到了相應(yīng)的水動(dòng)力系數(shù)，最終將數(shù)值計(jì)算結(jié)果與循環(huán)水槽進(jìn)行的